Question

14．Ⅰ、某種植物的表現(xiàn)型有高莖和矮莖、紫花和白花，其中紫花和白花這對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制，這兩對(duì)等位基因中任意一對(duì)為隱性純合則表現(xiàn)為白花．用純合的高莖白花個(gè)體與純合的矮莖白花個(gè)體雜交，F(xiàn)₁表現(xiàn)為高莖紫花，F(xiàn)₁自交產(chǎn)生F₂，F(xiàn)₂有4種表現(xiàn)型：高莖紫花162株，高莖白花126株，矮莖紫花54株，矮莖白花42株．請(qǐng)回答：
（1）根據(jù)此雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測，株高受一對(duì)等位基因控制，依據(jù)是F₂中高莖：矮莖=3：1．在F₂中矮莖紫花植株的基因型有4種，矮莖白花植株的基因型有5種．
（2）如果上述兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合，則理論上F₂中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花這4種表現(xiàn)型的數(shù)量比為27：21：9：7．
Ⅱ．蕁麻草雌雄異株，其性別分化受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，基因A控制雄蕊分化，B控制雌蕊分化，當(dāng)A和B同時(shí)存在時(shí)，A和B互相排斥，與aabb遺傳效應(yīng)一樣，雌雄蕊都不能分化，形成無花蕊植株而敗育（不能形成配子）．據(jù)此回答下列問題：
（1）蕁麻草天然植株中雌株和雄株的基因型分別為aaBb、Aabb．
（2）若用蕁麻草天然植株雜交，得F₁，F(xiàn)₁自由交配得F₂，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及其比例為無花蕊：雌株：雄株=2：1：1．
（3）研究者采用單倍體育種得到大量雄株，將此雄株與天然雌株雜交，子代表現(xiàn)型及比例為無花蕊：雄株=1：1．

Answer 1

分析 1、基因分離規(guī)律實(shí)質(zhì)：減I分裂后期等位基因隨著同源染色體的分離而分離，分別加入不同的配子中．研究對(duì)象是一對(duì)相對(duì)性狀．
2、基因自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)：在F1產(chǎn)生配子時(shí)，在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．研究對(duì)象是兩對(duì)或兩對(duì)以上的相對(duì)性狀，要求控制兩對(duì)或兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上，能彼此對(duì)立的，這是基因自由組合的前提．每對(duì)相對(duì)性狀都遵循基因分離定律．

解答 解：Ⅰ（1）根據(jù)F₂中，高莖：矮莖=（162+126）：（54+42）=3：1，可知株高是受一對(duì)等位基因控制；假設(shè)紫花和白花受A、a和B、b兩對(duì)基因控制，高莖和矮莖基因D、d控制，根據(jù)題干可知，紫花基因型為A_B_；白花的基因型為A_bb、aaB_、aabb．根據(jù)純合白花和純合白花雜交出現(xiàn)紫花（A_B），可知親本純合白花的基因型是AAbb和aaBB，故F₁的基因型為AaBbDd，因此F₂的矮莖紫花植株基因型有：AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四種基因型，矮莖白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd5種基因型．
（2）F₁的基因型是AaBbDd，A和B一起考慮，D和d基因單獨(dú)考慮分別求出相應(yīng)的表現(xiàn)性比例，然后相乘即可．即AaBb自交，后代紫花（A_B_）：白花（A_bb、aaB_、aabb）=9：7，Dd自交，后代高莖：矮莖=3：1，因此理論上F₂中高莖紫花、高莖白花、矮莖紫花和矮莖白花=27：21：9：7．
Ⅱ（1）天然蕁麻草若同時(shí)存在A和B和同時(shí)都不存在時(shí)，是無花蕊植株而敗育，因此雌株基因型為aaBb，雄株基因型為Aabb，雌雄植株雜交遵循基因的自由組合定律．因此，蕁麻草天然植株中雌株的基因型是aaBb，雄株基因型為Aabb．
（2）aaBb×Aabb→F1基因型是：AaBb、aaBb、Aabb、aabb，且比例是1：1，其中AaBb和aabb表現(xiàn)為無花蕊植株，因此F₁的表現(xiàn)型及其比例為無花蕊：雄株：雌株=2：1：1；由于無花蕊植株敗育，因此F₁自由交配，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及其比例為仍然是無花蕊：雄株：雌株=2：1：1．
（3）單倍體育種常用的方法是花藥的離體培養(yǎng)，由題意知，雄性個(gè)體的基因型為Aabb，雄配子的基因型為Ab：ab=1：1，因此單倍體植株的基因型為Ab和ab，用秋水仙素處理后得到的植株餓基因型為AAbb和aabb，其中aabb無花蕊而敗育，因此雄株的基因型為AAbb；將此雄株與天然雌株雜交，AAbb×aaBb→子代基因型為AaBb、Aabb且比例是1：1，其中AaBb表現(xiàn)為無花蕊，Aabb表現(xiàn)為雄株．
故答案為：
Ⅰ（1）一  F₂中高莖：矮莖=3：1  4   5 
（2）27：21：9：7
Ⅱ（1）aaBb     Aabb       
（2）無花蕊：雌株：雄株=2：1：1
（3）無花蕊：雄株=1：1

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查基因分離定律和自由組合定律的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；運(yùn)用課本中相關(guān)的知識(shí)，快速進(jìn)行知識(shí)遷移．