Question

7．某植物有如下三对性状：花色（紫色和白色）、花粉粒的形状（长形和圆形）和豆荚的形状（饱满和不饱满）．某学习小组利用该植物的纯种进行孟德尔式杂交实验，获得了足量后代．其中F₂代性状统计结果如下表．请回答下列问题：

相对性状	花色		花粉粒的形状		豆荚的形状
	紫花	白花	长形花粉	圆形花粉	饱满豆荚	不饱满豆荚
F2代数量	722	564	651	207	882	299

（1）F₂代的白花植株中纯合子所占比例为$\frac{3}{7}$．请从受精作用的角度说明出现这一比例的原因F₁产生的比例相等的四种雌、雄配子在受精作用时随机结合．
（2）在豆荚形状的杂交实验中，在F₁中偶然发现了一植株结不饱满豆荚．这是基因突变或染色体变异（染色体结构或数目变异）（变异类型）的结果．
（3）选择纯合紫花长形花粉的植株与相关基因均为隐性纯合的白花圆形花粉的植株作亲本杂交，获得F₁，再让F₁测交，获得F₂．若F₂中紫花长形花粉：紫花圆形花粉：白花长形花粉：白花圆形花粉=1：1：3：3，则控制花色和花粉粒形状的基因所在的染色体在减数（第一次）分裂过程中会形成3个四分体．

Answer 1

分析 分析子二代中的三对相对性状的比例：
①花色，子二代中紫花：白花≈9：7，是9：3：3：1的变式，因此花色由2对等位基因控制，且符合自由自由组合定律，假如基因用A（a）、B（b）表示，子一代的基因型是AaBb，A_B_表现为紫色花，A_bb、aaB_、aabb表现为白色花．
②花粉粒的形状：长形花粉：圆形花粉≈3：1，相当于一对相对性状的杂合子自交，子一代的基因型是Cc．
③豌豆荚的形状：饱满：不饱满≈≈3：1，相当于一对相对性状的杂合子自交，子一代的基因型是Dd．

解答 解：（1）由分析可知，对于花色来说，子一代的基因型是AaBb，子二代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中白花的基因型是A_bb、aaB_、aabb，纯合子是AAbb、aaBB、aabb，占$\frac{3}{7}$；A（a）、B（b）遵循自由组合定律，基因型为AaBb的个体在产生配子时，非等位基因自由组合，产生AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1的四种类型的配子，在受精作用过程中，雌配子和雄配子的结合是随机的，因此出现该比例．
（2）由分析可知，在豆荚形状的杂交实验中，在F₁的基因型是Dd，表现为饱满，如果在F₁中偶然发现了一植株结不饱满豆荚，可能的原因是发生基因突变，基因型变成dd，或者是染色体变异，D所在的染色体的片段或者整条缺失．
（3）由题意知，纯合紫花长形花粉的植株的基因型AABBCC，相关基因均为隐性纯合的白花圆形花粉的植株基因型是aabbcc，二者杂交，子代的基因型是AaBbDd，如果三对等位基因遵循自由组合定律，让F₁测交，对于花色来说，AaBb×aabb→AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，即紫花：白花=1：3，对于花粉性状来说，Cc×cc→Cc：cc=1：1，基长形花粉：圆形花粉=1：1，因此对于两对相对性状来说，（1紫花：3白花）（1长形花粉：1圆形花粉）=1紫花长形花粉：1紫花圆形花粉：1白花长形花粉：1白花圆形花；三对等位基因遵循自由组合定律，则分别位于3对同源染色体上，在减数分裂过程中会形成3个四分体．
故答案为：
（1）$\frac{3}{7}$    F₁产生的比例相等的四种雌、雄配子在受精作用时随机结合
（2）基因突变或染色体变异（染色体结构或数目变异）
（3）紫花长形花粉：紫花圆形花粉：白花长形花粉：白花圆形花粉=1：1：3：3   减数（第一次）

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质，学会应用子代的表现型及比例关系推测亲本基因型及遵循的遗传规律，通过演绎推理的方法解答问题．