Question

4．薺菜的果實(shí)形狀有三角形和卵圓形兩種，該形狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別是A、a和B、b表示．為探究薺菜果實(shí)形狀的遺傳規(guī)律，進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)（如圖）．
（1）圖中親本基因型為AABB和aabb．F₁測交后代的表現(xiàn)型及比例為三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=3：1．另選兩種基因型的親本雜交，F(xiàn)₁和F₂的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同，推斷親本基因型為AAbb和aaBB．
（2）圖中F₂三角形果實(shí)薺菜中，部分個(gè)體無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí)，這樣的個(gè)體在F₂三角形果實(shí)薺菜中的比例為$\frac{7}{15}$；還有部分個(gè)體自交后發(fā)生性狀分離，它們的基因型是AaBb、aaBb、Aabb．
（3）現(xiàn)有3包基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子，由于標(biāo)簽丟失而無法區(qū)分．?dāng)M采用雜交實(shí)驗(yàn)的方法，確定每包種子的基因型．實(shí)驗(yàn)時(shí)，選取待測種子和卵圓形果實(shí)種子作為親本進(jìn)行雜交得到F₁，將獲得的子代再進(jìn)行自交得到F₂，最后將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統(tǒng)計(jì)F₂所有果實(shí)性狀及比例．
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ．如果F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=15：1，則包內(nèi)種子基因型為AABB；
Ⅱ．如果F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形約=27：5，則包內(nèi)種子基因型為AaBB；
Ⅲ．如果F₂植株上果實(shí)形狀為三角形：卵圓形=3：1，則包內(nèi)種子基因型為aaBB．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：三角形果實(shí)個(gè)體和卵圓形果實(shí)個(gè)體雜交，后代所結(jié)果實(shí)皆為三角形，可證明，三角形為顯性；F2代三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=15：1，符合孟德爾兩對相對性狀雜合子自交比例9：3：3：1的變形（9+3+3）：1，可知純隱形為卵圓形，其余皆為三角形；所以薺菜果實(shí)的性狀受兩對等位基因控制，且位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）三角形果實(shí)個(gè)體和卵圓形果實(shí)個(gè)體（aabb）雜交，后代所結(jié)果實(shí)皆為三角形，則圖中親本基因型AABB和aabb．根據(jù)F₂表現(xiàn)型比例判斷，薺菜果實(shí)形狀的遺傳遵守基因的自由組合定律．F₁的基因型為AaBb，其測交后代的表現(xiàn)型及比例為三角形（A_-B_-、A_-bb和aaB_-）：卵圓形（aabb）=3：1．要使F₁和F₂的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同，則需要讓F₁的基因型仍然是AaBb，親本基因型可以為AAbb和aaBB．
（2）圖中F₂三角形果實(shí)薺菜中，如果一對等位基因?yàn)轱@性純合，則無論自交多少代，其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí)，這樣的個(gè)體基因型為：AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB．在F₂三角形果實(shí)薺菜中的比例為$\frac{1}{15}+\frac{2}{15}+\frac{2}{15}+\frac{1}{15}+\frac{1}{15}=\frac{7}{15}$；每對等位基因都存在隱性基因的個(gè)體自交后發(fā)生性狀分離，它們的基因型是AaBb、aaBb和Aabb．
（3）基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的三角形個(gè)體與基因型為aabb的卵圓形個(gè)體雜交的F₂代的表現(xiàn)型情況是有所不同的，選取待測種子和卵圓形果實(shí)種子作為親本進(jìn)行雜交得到F₁，將獲得的子代再進(jìn)行自交得到F₂，最后將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統(tǒng)計(jì)F₂所有果實(shí)性狀及比例．
原理分析：
若包內(nèi)種子基因型為AABB，與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F₁為AaBb，其自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{16}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實(shí)植株的比例約為15：1；
若包內(nèi)種子基因型為AaBB，與卵圓形即aabb雜交結(jié)果有：AaBb和aaBb，兩者各占一半，兩者分別自交，AaBb的自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{16}$，aaBb的自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{4}$，他們的后代中共有卵圓形：$\frac{1}{2}×\frac{1}{16}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{5}{32}$，三角形占$1-\frac{5}{32}=\frac{27}{32}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實(shí)植株的比例約為27：5；
若包內(nèi)種子基因型為aaBB，與卵圓形即aabb雜交結(jié)果即F₁為aaBb，其自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{4}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實(shí)植株的比例約3：1．
故答案為：
（1）AABB和aabb     三角形果實(shí)：卵圓形果實(shí)=3：1      AAbb和aaBB
（2）$\frac{7}{15}$    AaBb、aaBb、Aabb
（3）卵圓形果實(shí)     自交     F₂所有果實(shí)性狀及比例
Ⅱ．三角形：卵圓形約=27：5
Ⅲ．三角形：卵圓形=3：1

點(diǎn)評 本題考查了基因自由組合定律，解題的關(guān)鍵是理解15：1是9：3：3：1的變形，掌握遺傳實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)基本思路是自交或測交．