Question

5．某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色．现有4个纯合品种：1个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）．用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：紫×红，F₁表现为紫，F₂表现为3紫：1红；
实验2：红×白甲，F₁表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白；
实验3：白甲×白乙，F₁表现为白，F₂表现为白；
实验4：白乙×紫，F₁表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白．综合上述实验结果，请同答：
（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是自由组合定律．白色甲的基因型为aaBB或AAbb，白色乙基因型为aabb．
（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）．
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F₂植株自交，单株收获F₂中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有$\frac{4}{9}$的株系F₃花色的表现型及其数量比为9紫：3红：4白，$\frac{1}{9}$的株系F3花色的表现型为全部紫色，F₃花色的表现型及其数量比为红色：白色=3：1与F₃花色的表现型及其数量比为紫色：红色=3：1的比为1：1．

Answer 1

分析 分析遗传实验：实验2或实验4中，F₂代的性状分离比9：3：4，是“9：3：3：1”的变式，说明花色是由两对等位基因控制的，其遗传遵循自由组合定律．F₂表现为9紫：3红：4白，说明A和B同时存在时表现为紫色，只有A时表示为红色，只有B或aabb时表现为白色（或A和B同时存在时表现为紫色，只有B时表示为红色，只有A或aabb时表现为白色）．
实验1：紫×红，F₁表现为紫，F₂表现为3紫：1红（由3：1判断F₁为一对等位基因杂合），则可以判断实验1中紫花品种的基因型为AABB，红花品种的基因型为AAbb（或aaBB）；
实验2：红×白甲，F₁表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白，则F₁为AaBb，亲本的基因型为AAbb和aaBB（或aaBB和AAbb）；
实验3：白甲×白乙，F₁表现为白，F₂表现为白，则亲本的基因型为aaBB和aabb（或AAbb和aabb）；
实验4：白乙×紫，F₁表现为紫，F₂表现为9紫：3红：4白，则F₁为AaBb，亲本的基因型为aabb和AABB．

解答 解：（1）实验2或实验4中，F₂代的性状分离比9：3：4，是“9：3：3：1”的变式，说明花色是由两对等位基因控制的，其遗传遵循自由组合定律．由以上分析可知，白色甲的基因型为aaBB或AAbb，白色乙的基因型为aabb．
（2）实验1中紫花品种的基因型为AABB，红花品种的基因型为AAbb或aaBB，它们杂交的遗传图解如下：

（3）实验2中，红×白甲杂交得到F₁为AaBb，F₁自交得到的F₂植株中，紫花植株（A_B_）中有四种基因型，即$\frac{1}{9}$AABB、$\frac{2}{9}$AABb、$\frac{2}{9}$AaBB、$\frac{4}{9}$AaBb，其中$\frac{4}{9}$AaBb自交所得F₃花色的表现型及其数量比为紫：红：白=9：3：4；$\frac{1}{9}$AABB自交所得F₃花色的表现型为全部紫色．F₂植株中，$\frac{2}{16}$Aabb（或aaBb）自交后代F₃花色的表现型及其数量比为红色：白色=3：1，$\frac{2}{16}$AaBB（或AABb）自交所得F₃花色的表现型及其数量比为紫色：红色=3：1，因此F₃花色的表现型及其数量比为红色：白色=3：1与F₃花色的表现型及其数量比为紫色：红色=3：1的比为1：1．
故答案为：
（1）自由组合定律    AAbb或aaBB     aabb
（2）遗传图解如下：

（3）9紫：3红：4白     $\frac{1}{9}$   1：1

点评 本题考查基因的自由组合规律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能根据四组遗传实验的结果判断基因型与表现型之间的对应关系，能熟练运用逐对分析法进行相关概率的计算，属于考纲理解和应用层次的考查，有一定难度．