Question

3．某植物的花色有紫色、红色、蓝色和白色，受等位基因A-a和B-b控制．已知纯合的紫花植株与白花植株杂交，F₁均为紫花植株，F₁自交，所得F₂的表现型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1，据此回答下列问题：
（1）若要使F₂出现9：3：3：1的性状分离比，则另一种杂交方法是纯合红花植株与纯合蓝花植株杂交（或纯合红花植株×纯合蓝花植株）．
（2）偶然发现一株白花植株自交时，子代中4种花色植株都有，进一步研究发现，该植物体内不同于A-a和B-b所在的一条染色体上出现了一个显性基因D（其等位基因为d），并且该显性基因可抑制基因A和基因B的表达．
①新基因产生的主要途径是基因突变，该变异的特点有普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性（请答出3点）．
②上述3对基因遵循（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，理由是3对基因位于3对同源染色体上．
③若对子代中4种花色植株进行统计（子代数目足够多），则表现型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：49．

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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、由题意知，F₂的表现型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1，说明该植物的花色受2对等位基因控制，且遵循自由组合定律，如果用A、B表示，子一代的基因型是AaBb，且A_B_为紫花，A_bb、aaB_分别是蓝花、红花，aabb为白花亲本纯合紫花的基因型是AABB，白花的基因型是aabb．

解答 解：（1）F₂出现9：3：3：1的性状分离比，子一代的基因型为AaBb即可，题干中给出的亲本是AABB、aabb，AAbb与aaBB杂交子一代的基因型也是AaBb，AAbb、aaBB表现为蓝花和红花．
（2）由题意知，一株白花植株自交时，子代中4种花色植株都有，说明该植株含有A、B基因，同时由于存在D基因，抑制A、B的表达，从而使该植株花色表现为白色．
（3）①基因突变产生新基因；基因突变的特点是普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性等．
②由题意知，3对等位基因分别位于3对同源染色体上，因此3对等位基因是遵循自由组合定律．
③由于A_B_D_自交出现四种花色，因此基因型是AaBbDd，自交后代中紫花的基因型是A_B_dd，比例是$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{9}{64}$，红花、蓝花的基因型是A_bbdd、aaB_dd，分别占$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{64}$，其他表现为白花，比例是1-$\frac{9}{64}$-$\frac{3}{64}$×2=$\frac{49}{64}$．，紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：49．
故答案为：
（1）纯合红花植株与纯合蓝花植株杂交（或纯合红花植株×纯合蓝花植株）
（2）①基因突变    普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性（答出任意3点即可）
②遵循     3对基因位于3对同源染色体上
③紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：49

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和应用条件，基因突变的概念、意义和特点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并根据子代的表现型及比例关系推测亲本基因型，不同表现型的基因组成，然后应用正推法推出子二代的表现型及比例，学会应用分离定律解答自由组合问题．