Question

19．某种自花传粉的花卉品种，紫花为显性，红花为1隐性，受等位基因A，a的控制；长花粉粒为显性，短花粉粒为隐性，受等位基因B，b控制，为了探究这两个性状的遗传是否符合孟德尔基因自由组合定律，研究人员进行了一系列的杂交试验，其杂交组合和实验结果如表所示（亲本为纯合子）：

组别	亲本	F1表现型及其比例	F2表现型及其比例
1	紫花长花粉粒×红花短花粉粒	均为紫花长花粉粒	①
2	紫花短花粉粒×红花长花粉粒	均为紫花长花粉粒	②

（1）在不考虑突变和基因重组、个体杂交后代都能存活的惰况下，若这两对相对性状满足孟德尔基因的自由组合定律，则两组杂交F₂的表现型及其比例应为紫花长花粉粒：紫花短花粉粒：红花长花粉粒：红花短花粉粒=9：3：3：1．；
（2）若控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，在无叉互换和基因突变的情况下，①中紫花长花粉粒：红花短花粉粒=3：1，②中紫花长花粉粒：紫花短花粉粒：红花长花粉粒=2：1：1，但实际杂交实验过程中①总会出现紫花短花粉粒与红花长花粉粒的少量个体，②中也会出现少量红花短花粉粒个体，造成这一现象的最可能原因是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换；
（3）除上述研究方案外，还可以采用测交的方法，让F₁与红花短花粉粒植株杂交，如果①②中表现型及其比例相同则满足基因的自由组合定律．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合；按照自由组合定律，2对等位基因的杂合子产生比例是1：1：1：1的四种类型的配子，自交后代有9种基因型、4种表现型，比例是9：3：3：1．
2、由题意和表格信息可知，组别1实验亲本基因型是AABB、aabb，子一代的基因型是AaBb；组别2亲本基因型是AAbb、aaBB，子一代的基因型是AaBb．

解答 解：（1）不考虑突变和基因重组、个体杂交后代都能存活的惰况下，若这两对相对性状满足孟德尔基因的自由组合定律，子一代紫花长花粉粒的基因型是AaBb，产生的配子类型及比例是AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，子二代表现型及比例是紫花长花粉粒（A_B_）：紫花短花粉粒（A_bb）：红花长花粉粒（aaB_）：红花短花粉粒（aabb）=9：3：3：1．
（2）若控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，在无叉互换和基因突变的情况下，子一代AaBb产生的配子的类型及比例是AB：ab=1：1，自交后代的基因型及比例是AABB：AaBb：aabb=1：2：1，紫花长花粉粒：红花短花粉粒=3：1；组别2亲本基因型分别是AAbb、aaBB，子一代AaBb产生的配子的类型及比例是Ab：aB=1：1，自交后代的基因型及比例是AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1，表现型是紫花长花粉粒：紫花短花粉粒：红花长花粉粒=2：1：1；实际杂交实验过程中①总会出现紫花短花粉粒（AAbb）与红花长花粉粒（aaBB）的少量个体，②中也会出现少量红花短花粉粒个体（aabb），最可能的原因是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换．
（3）除了自交外，还可以用测交实验，验证两对等位基因是否符合自由组合定律，即让子一代与红花短花粉粒（aabb）杂家，观察后代的表现型及比例，如果出现1：1：1：1四种表现型，则符合自由组合定律．
故答案为：
（1）紫花长花粉粒：紫花短花粉粒：红花长花粉粒：红花短花粉粒=9：3：3：1
（2）3：1    2：1：1    减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换
（3）测交   红花短花粉粒

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期结果、获取结论．