Question

14．现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒、感锈病有芒，已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制．若用上述四个品种组成两个杂交组合，使其F₁均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F₂表现型及其数量比完全一致．回答问题：
（1）为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于非同源（填“同源”或“非同源”）染色体上，在形成配子时非等位基因要自由组合，在受精时雌雄配子要随机结合，而且每种合子（受精卵）的存活率也要相等．那么，这两个杂交组合分别是：抗锈病无芒×感锈病有芒和抗锈病有芒×感锈病无芒．
（2）上述两个杂交组合的全部F₂植株自交得到F₃种子，1个F₂植株上所结的全部F₃种子种在一起，长成的植株称为1个株系．理论上，在所有F₃株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种：
①若表现型为抗锈病无芒、抗锈病有芒，其数量比为3：1．
②若表现型均为感锈病，发生分离的性状是有芒和无芒．

Answer 1

分析 基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．

解答 解：（1）若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等基因控制，再根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb，若要使两个杂交组合产生的F₁与F₂均相同，则两个亲本组合只能是AABB（抗锈病无芒）×aabb（感锈病有芒）、AAbb（抗锈病有芒）×aaBB（感锈病无芒），得F₁均为AaBb，这两对等位基因须位于两对同源染色体上，这样非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的F₂完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成的受精卵的存活率也要相同．
（2）根据上面的分析可知，F₁为AaBb，F₂植株将出现9种不同的基因型：AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，可见F₂自交最终可得到9种F₃株系，其中基因型AaBB、AABb、Aabb、aaBb中有一对基因为杂合子，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离，依次是：抗锈病无芒：抗锈病有芒=3：1；抗锈病无芒：感锈病无芒=3：1；若表现型均为有芒，则发生分离的性状是抗锈病、感锈病；若表现型均为感锈病，则发生分离的性状是有芒、无芒．
故答案为：
（1）非同源     自由组合      随机结合    相等       抗锈病有芒×感锈病无芒
（2）3：1     有芒和无芒

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记理解和掌握基因自由组合定律的实质，能结合题干中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．