Question

【題目】某多年生閉花受粉的二倍體植物，其野生型植株均開紅花。研究人員從該野生型紅花品系中選育出了兩株開白花的植株，分別標(biāo)記為P、Q�；卮鹣铝袉栴}：

（1）將P、Q分別與野生型植株雜交，子一代植株均開紅花，子二代中紅花植株和白花植株的數(shù)量比均為3∶1，出現(xiàn)該結(jié)果的條件是：在相應(yīng)雜交實(shí)驗(yàn)中①紅花和白花受一對等位基因影響，且紅花對白花完全顯性，子代數(shù)量足夠多；②不同基因型的雌（雄）配子具有________，雌雄配子受精能力相同且隨機(jī)結(jié)合；③各基因型合子的發(fā)育能力及存活率相同。

（2）研究人員已發(fā)現(xiàn)P、Q白花性狀的出現(xiàn)是基因突變造成的，現(xiàn)要研究兩植株的白花基因突變是發(fā)生在同一對基因上，還是發(fā)生在不同對基因上，研究小組設(shè)計了雜交實(shí)驗(yàn)。請加以完善：

實(shí)驗(yàn)步驟：將P、Q進(jìn)行雜交，觀察、記錄并統(tǒng)計F1表現(xiàn)型及比例。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：

①若F1均開________時，可確定P、Q的白花基因突變發(fā)生在同一對基因上；

②若F1均開________時，可確定P、Q的白花基因突變發(fā)生在不同對基因上。為探究這兩對基因是否獨(dú)立遺傳，需要進(jìn)一步設(shè)計實(shí)驗(yàn)。請寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論（注：不考慮交叉互換）________。

Answer 1

【答案】相同成活率 白花 紅花 實(shí)驗(yàn)思路：讓F1自交，觀察、記錄并統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若F2中紅花植株∶白花植株=9∶7，則這兩對基因獨(dú)立遺傳；若F2中紅花植株∶白花植株=1∶1，則這兩對基因不是獨(dú)立遺傳

【解析】

本題考查孟德爾遺傳規(guī)律的適用條件、基因在染色體位置上的驗(yàn)證方法及基因突變等多個知識點(diǎn)，考點(diǎn)涉及較多，難度較大，要求考生能透徹理解孟德爾遺傳定律的實(shí)質(zhì)并能靈活運(yùn)用。

（1）孟德爾分離定律F1自交出現(xiàn)3:1的性狀分離比，需要滿足以下條件：① 該性狀受一對等位基因影響且存在完全顯隱性關(guān)系；②子代數(shù)量足夠多；③不同基因型的雌（雄）配子具有相同成活率；④ 雌雄配子受精能力相同且隨機(jī)結(jié)合；⑤各基因型合子的發(fā)育能力及存活率相同。故（1）中應(yīng)為具有相同成活率；

（2）依題意可知：野生型紅花突變?yōu)榘谆�，白花為隱性性狀。該實(shí)驗(yàn)研究的目的是探究P、Q白花性狀的突變是發(fā)生在同一對基因上，還是發(fā)生在兩對基因上，所選取的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)含有突變基因，故選取P、Q進(jìn)行雜交，統(tǒng)計F1的表現(xiàn)型及比例。

① 若P、Q突變是發(fā)生在同一對基因上，則P、Q突變株的基因型可分別假定位均為a1a1、a2a2，二者雜交F1的基因型全為a1a2，全為白花植株；

② 若P、Q突變是發(fā)生在兩對基因上，則可假設(shè)P、Q后代的突變株的基因型分別為aaBB和AAbb，二者雜交F1的基因型均為AaBb，全為紅花植株。（注：含有一對隱形純合子即為白花。）

為探究這兩對基因是否獨(dú)立遺傳，需要進(jìn)一步設(shè)計實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)思路：讓F1（AaBb）自交，觀察、記錄并統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。

若兩對等位等位基因獨(dú)立遺傳，則F1產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種配子，F2后代表現(xiàn)為A-B-:A-bb:aaB-：aabb=9:3:3:1，其中A-B-（紅花）：A-bb+aaB-+aabb（白花）=9:7；

若兩對等位基因不獨(dú)立遺傳，則F1產(chǎn)生Ab和aB兩種配子，F2后代出現(xiàn)AAbb（白花）：aaBB（白花）：AaBb（紅花）=1:1:2，白花：紅花=1:1。