Question

【題目】某二倍體植物莖的高矮有高莖、中等高莖、矮莖三種情況，由基因 A 和 a 控制，a 基因能表達某種物質抑制赤霉素合成，基因型中有一個a 表現為中等高莖，有兩個及以上 a 表現為矮莖。該植物花色有白色、紅色、紫色三種，其花色合成途徑如下圖，其中 B 基因的存在能夠抑制b 基因的表達：

（1）選取某純合白花和純合紫花植株雜交，F1 花色表現為______________________________，F1 自交，若F2 代表現型有兩種， 則親代白花基因型為___________________；若 F2 代表現型有三種，其表現型及比值為_________________。

（2）某純合紫花高莖植株與純合紅花矮莖植株雜交，F1中出現了矮莖植株，究其原因可能有以下三種情況：

①該植株 A 基因發生了基因突變②外界環境影響導致性狀發生了改變③該植株可能是 Aaa 的三體，為了確定該植株形成的原因，使該植株與親代純合紅花矮莖植株雜交：

若 F2 代__________________________，則該植株可能是基因突變引起；

若 F2 代___________________，則該植株可能是外界環境影響引起；

若 F2 代____________________，則該植株可能是Aaa 的三體。

Answer 1

【答案】白花 BBDD 白花：紅花：紫花=12∶1∶3 全為矮莖 中等高莖∶矮莖=1∶1 中等高莖∶矮莖=1∶5

【解析】

孟德爾在做兩對雜交實驗的時候，發現F2的分離比為9∶3∶3∶1。提出性狀是由基因控制的，并且兩對等位基因獨立遺傳。F1在形成配子時，等位基因分離，非等位基因自由組合，產生四種不同的配子，進而雌雄配子結合得到F2分離比9∶3∶3∶1。

本題花色遺傳是自由組合定律的變式應用，即兩對等位基因決定同一種性狀，如白花（B_D_、B_dd）、紫花（bbD_）、紅花（1bbdd）。生物的表型通常是由基因型決定的，但是也受環境的影響。鑒定植株的基因型，通常采用測交法，即與隱性植株進行雜交，測交可以檢測待測個體產生配子的類型及比例。若矮莖植株為aa，則與矮莖植株測交，表現型為矮莖；若矮莖植株為Aa，則說明其受環境因素影響，測交結果為中等高莖∶矮莖=1∶1；若矮莖植株為Aaa，Aaa產生的配子及比例為A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2，則測交后代表現型及比例為中等高莖（Aa）∶矮莖（aa或aaa或Aaa）=1∶5。

（1）純合白花的基因型為BBDD或BBdd，純合紫花的基因型為bbDD，讓白花和紫花植株雜交，F1 基因型為BbDD或BbDd，花色表現為白花。F1 自交，若F1的基因型為BbDD,則后代表現型為白花（B_D_）和紫花（bbDD），共兩種表現型；若F1的基因型為BbDd,則后代表現型為12白花（9B_D_、3B_dd）、3紫花（3bbD_）、1紅花（1bbdd），共三種表現型。

（2）某純合紫花高莖植株（AAbbDD）與純合紅花矮莖植（aabbdd）株雜交，雜交后代為AabbDd（中等高莖紫花），但F1中出現了矮莖植株，說明基因組成中含有aa，使該植株與親代純合紅花矮莖植株（aabbdd）雜交：

若F2代全為矮莖，說明原植株不含A基因，則該植株可能是基因突變引起；

若F2代中等高莖∶矮莖=1∶1，說明原F1植株含有A基因（Aa），則該植株可能是外界環境影響引起；

若F2代中等高莖（Aa）∶矮莖（aa或aaa或Aaa）=1∶5，則該植株可能是Aaa的三體，因為Aaa產生的配子及比例為A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2。