Question

17．某科研人员野外考察时，发现了一种闭花授粉植物．该植物的花色有红、粉、白三种颜色（若花色由一对等位基因控制用A、a表示；若受多对等位基因控制，用A、a； B、b…表示）：茎干的无刺、有剌（用R、r表示）是另一种性状．为了研究上述性状的遗传，用红色有刺植株（甲）、白色有刺植株（乙）、白色无刺植株（丙和丁）进行如表实验：

组别	P	F1	F2
一	甲（红色有刺）×乙（（4色有刺）	红色有刺	红色有刺：粉色有刺：白色有刺=9：6：1
二	丙（白色无刺）×乙（白色有刺）	白色有刺	白色有刺：白色无刺=3：1
三	丁（白色无刺）×乙（白色有刺）	红色有刺	红色有刺：粉色有刺：白色有刺：白色无刺=27：18：3：16

回答下列问题：
（1）茎干有刺属于显性性状，花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律．
（2）第一组杂交实验中，F₂中粉色有刺基因型为AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR．
（3）对表中三组杂交实验分析推测，实验中没有出现红色无刺和粉色有刺类型，原因可能是：无刺基因纯合时，红色和粉色基因不能表达．现有第三组杂交实验的F₁红色有刺植株若干，可用测交实验验证此推测：
①第三组杂交实验的F1基因型为AaBbRr；测交实验时用该F₁与基因型为aabbrr的个体杂交．
②若测交后代基因型有8种，表现型及比例为红色有刺：粉色有刺：白色有刺：白色无刺=1：2：1：4．则支持该推测．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和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，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、由表格中的杂交实验可知，第二组、第三组实验，有刺与无刺杂交，子一代都有刺，说明有刺对无刺是显性性状；子一代红色自交子二代红色：粉色：白色=9：6：1，因此该植物的花色至少受2对等位基因控制，且两对等位基因遵循自由组合定律，第三组实验，子一代红花有刺自交后代红花有刺：粉花有刺：白花=无刺27：18：19，红花有刺的比例是$\frac{27}{64}$，可以写成$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{3}{4}$，三对等位基因遵循自由组合定律，子一代的基因型是AaBbRr．

解答 解：（1）由分析可知，茎秆有刺对无刺是显性性状，花色受3对等位基因控制，且遵循自由组合定律．
（2）实验一红色有刺与白色无刺杂交，子一代都表现为红色有刺，自交得到子二代，红色有刺：粉色有刺：白色有刺=9：6：1，符合9：3：3：1，的变式，因此花色受两对等位基因控制，且A_B_为红色，A_bb、aaB_为粉色，aabb为白色，子一代的基因型是AaBbRR，子一代粉色有刺的基因型是AabbRR、AAbbRR、aaBBRR、aaBbRR四种．
（3）该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色有刺类型的原因是无刺基因纯合时，红色和粉色基因不能表达，让子一代与隐性纯合子进行测交，子一代的基因型是AaBbRr，产生的配子的类型及比例是ABR：ABr：AbR：Abr：aBR：aBr：abr：aBR=1：1：1：1：1：1：1：1，aabbrr只产生一种配子，测交后代的基因型及比例是AaBbRr：AaBbrr：AabbRr：Aabbrr：aaBbRr：aaBbrr：aabbrr：aaBbRr=1：1：1：1：1：1：1：1，如果无刺基因纯合时，红色和粉色基因不能表达，rr都表现白花，因此测交后代的表现型及比例是红色有刺：粉色有刺：白色有刺：白色无刺=1：2：1：4．
故答案为：
（1）显性（1分）     基因的自由组合
（2）AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR
（3）①AaBbRr     aabbrr
②8      红色有刺：粉色有刺：白色有刺：白色无刺=1：2：1：4

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，学会根据子代的表现型及比例推出性状的显隐性关系、基因与性状之间的数量关系、遵循的遗传规律，然后应用正推法解答相关遗传问题，应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．