Question

【題目】香豌豆有許多品種，花色不同。現(xiàn)有3個純合品種：1個紅花、2個白花(白A和白B)。科學(xué)家利用3個品種做雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)1：白花A×紅花，F1表現(xiàn)為紅花，F2表現(xiàn)為紅花301株，白花99株

實(shí)驗(yàn)2：白花B×紅花，F1表現(xiàn)為紅花，F2表現(xiàn)為紅花269株，白花91株

實(shí)驗(yàn)3：白花A×白花B，F1表現(xiàn)為紅花，F2表現(xiàn)為紅花271株，白花209株

請回答：

（1）根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測，香豌豆花色受______對等位基因控制，依據(jù)是______________。

（2）為了驗(yàn)證上述結(jié)論，可將實(shí)驗(yàn)3得到的F2植株自交，單株收獲F2中紅花植株所結(jié)的種子，每株的所有種子單獨(dú)種植在一起可得到一個株系，觀察多個這樣的株系，則理論上，在所有株系中有________的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為紅∶白＝3∶1。

（3）科學(xué)家繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，香豌豆紅花和白花這對相對性狀可受多對等位基因控制。某科學(xué)家在大量種植該紅花品種時，偶然發(fā)現(xiàn)了1株純合白花植株。假設(shè)該白花植株與紅花品種也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實(shí)驗(yàn)來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述2個白花品種中的一個，則：

該實(shí)驗(yàn)的思路：______________________________________________________。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：① ________________________________________， ② ________________________________________

Answer 1

【答案】2 實(shí)驗(yàn)3中F2代中紅花個體占全部個體的比例約為9/16（3/4×3/4），依據(jù)n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2代中顯性個體的比例是（3/4）n，可判斷花色涉及2對等位基因 4/9 用該白花植株分別與白花A、B雜交，觀察子代花色 在兩個雜交組合中，如果子代全部為紅花，說明該白花植株是新等位基因突變造成的 在兩個雜交組合中，如果一個雜交組合的子代為紅花，一個雜交組合的子代為白花，說明該白花植株屬于這兩個白花品系之一

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)3中白花A白花B雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為紅花，F(xiàn)2表現(xiàn)為紅花271株，白花209株，即紅花：白花≈9：7，是9：3：3：1的變式，說明控制花色的基因?yàn)閮蓪Κ?dú)立遺傳的等位基因（設(shè)為A、a和B、b），符合自由組合定律，且雙顯性表現(xiàn)為紅花，否則為白花。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3中F2代中紅花個體占全部個體的比例約為9/16（3/4×3/4），依據(jù)n對等位基因自由組合且完全顯性時，F(xiàn)2代中顯性個體的比例是（3/4）n，可判斷花色涉及2對等位基因。

（2）實(shí)驗(yàn)3得到的F2中紅花植株的基因型和概率為1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，自交所產(chǎn)生的株系為：AABB自交，后代株系全為AABB，表現(xiàn)為紅花；AaBB自交，后代株系為A-BB（紅花）：aaBB（白花）=3：1；AABb自交，后代株系為AAB-（紅花）：AAbb（白花）=3：1；AaBb自交，后代株系為A-B-：（A-bb+aaB-+aabb）=9（紅花）：7（白花）。所以在所有株系中有4/9的株系F3花色的表現(xiàn)型及其數(shù)量比為紅∶白＝3∶1。

（3）根據(jù)上述分析可知，花色至少受兩對等位基因控制，根據(jù)題目條件“偶然發(fā)現(xiàn)了1株純合白花植株。假設(shè)該白花植株與紅花品種也只有一對等位基因存在差異，”可知花色可能受三對基因控制，設(shè)紅花基因型為AABBCC，白花A基因型為aaBBCC，白花B基因型為AAbbCC，若該白花植株是新等位基因突變，與紅花品種也只有一對等位基因存在差異，則為AABBcc，故其與上述兩個白花品系雜交，后代全部為紅花；或該白花植株是兩個品系中的一個，則為aaBBCC或AAbbCC，與其兩個白花品系雜交，其中會有一個組合出現(xiàn)子代全為白花的現(xiàn)象。綜上分析，該實(shí)驗(yàn)的思路為：用該白花植株分別與白花A、B雜交，觀察子代花色。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：①在兩個雜交組合中，如果子代全部為紅花，說明該白花植株是新等位基因突變造成的；②在兩個雜交組合中，如果一個雜交組合的子代為紅花，一個雜交組合的子代為白花，說明該白花植株屬于這兩個白花品系之一。