Question

【題目】香豌豆有許多品種，花色不同�，F有3個純合品種：1個紅花、2個白花(白A和白B)�？茖W家利用3個品種做雜交實驗，結果如下：

實驗1：白花A×紅花，F1表現為紅花，F2表現為紅花301株，白花99株

實驗2：白花B×紅花，F1表現為紅花，F2表現為紅花269株，白花91株

實驗3：白花A×白花B，F1表現為紅花，F2表現為紅花271株，白花209株

請回答：

（1）根據上述雜交實驗結果可推測，香豌豆花色受______對等位基因控制，依據是______________。

（2）為了驗證上述結論，可將實驗3得到的F2植株自交，單株收獲F2中紅花植株所結的種子，每株的所有種子單獨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花色的表現型及其數量比為紅∶白＝3∶1。

（3）科學家繼續(xù)研究發(fā)現，香豌豆紅花和白花這對相對性狀可受多對等位基因控制。某科學家在大量種植該紅花品種時，偶然發(fā)現了1株純合白花植株。假設該白花植株與紅花品種也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗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：

該實驗的思路：______________________________________________________。

預期實驗結果和結論：① ________________________________________， ② ________________________________________

Answer 1

【答案】2 實驗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】

根據實驗3中白花A白花B雜交，F1表現為紅花，F2表現為紅花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為兩對獨立遺傳的等位基因（設為A、a和B、b），符合自由組合定律，且雙顯性表現為紅花，否則為白花。

（1）根據實驗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。

（2）實驗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，自交所產生的株系為：AABB自交，后代株系全為AABB，表現為紅花；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花色的表現型及其數量比為紅∶白＝3∶1。

（3）根據上述分析可知，花色至少受兩對等位基因控制，根據題目條件“偶然發(fā)現了1株純合白花植株。假設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子代全為白花的現象。綜上分析，該實驗的思路為：用該白花植株分別與白花A、B雜交，觀察子代花色。

預期實驗結果和結論：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。