Question

17．某种植物蔓生和矮生（0.5m）由一对等位基因（D、d）控制，蔓生植株和矮生植株杂交，F₂代中蔓生：矮生为3：1．后发现蔓生植株的高度范围在1.0～3.0m之间，蔓生植株的高度由位于非同源染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，且与D、d独立遗传，现有两种假设，假设一：A、B对a、b不完全显性，并有累加效应，即高度随显性基因的增加而逐渐增加．假设二：A、B对a、b完全显性，即只有A或B基因就表现为高株．
（1）以上性状的遗传符合基因的自由组合定律．
（2）现用纯合的株高3.0m的蔓生植株和隐性纯合矮生植株进行杂交得F₁，F₁自交得F₂，若假设一成立，则F₂中2.0m蔓生所占的比例为$\frac{9}{32}$；若假设二成立，则F₂的性状分离比为高株蔓生：矮株蔓生：矮生=45：3：16．
（3）用纯合的蔓生植株作母本与矮生品种进行杂交，在F₁中偶尔发现了一株矮生植株．出现这种现象的可能原因是当雌配子形成时，D基因突变为d基因或同源染色体或姐妹染色单体未分离．

Answer 1

分析 根据题干信息分析，F₂代中蔓生：矮生为3：1，说明蔓生是显性性状（D_），矮生为隐性性状（dd）．蔓生中高茎受A、B控制，AaBb自交，若A、B对a、b不完全显性，并有累加效应，即高度随显性基因的增加而逐渐增加，则茎的高度受显性基因的数量控制，4个显性基因的AABB最高，3个、2个、1个显性基因的高度因此降低，0个显性基因的aabb的高度最小，性状分离比为1：4：6：4：1；若A、B对a、b完全显性，即只要有A或B基因就表现为高株，则后代高株：矮茎=15：1．

解答 解：（1）根据题干信息分析，三对基因位于三对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．（2）F₂代中蔓生：矮生为3：1，说明蔓生是显性性状，矮生为隐性性状．则纯合的株高3.0m的蔓生植株的基因型为AABBDD，隐性纯合矮生植株aabbdd，子一代基因型为AaBbDd．若A、B对a、b不完全显性，并有累加效应，即高度随显性基因的增加而逐渐增加（假设一），已知蔓生植株的高度范围在1.0-3.0m之间，则每个显性基因的效果是0.5m，所以子一代自交后代含有A和B基因共两个的个体（AAbb D_、aaBB D_、AaBbD_）高度为2.0m，占子二代总数的比例=（$（\frac{1}{16}+\frac{1}{16}+\frac{1}{4}）×\frac{3}{4}=\frac{9}{32}$．若A、B对a、b完全显性，即只要有A或B基因就表现为高株，则后代高株蔓生占$\frac{3}{4}×\frac{15}{16}=\frac{45}{64}$，矮株蔓生占$\frac{3}{4}×\frac{1}{16}=\frac{3}{64}$，矮生占$\frac{1}{4}$，即F₂的性状分离比为高株蔓生：矮株蔓生：矮生=45：3：16．
（3））根据题意分析，用纯合的蔓生植株DD作母本与矮生品种dd进行杂交，在F₁中偶尔发现了一株矮生植株dd．出现这种现象的可能原因是当雌配子形成时，D基因突变为d基因、同源染色体或姐妹染色单体未分离．
故答案为：
（1）基因的自由组合   
（2）$\frac{9}{32}$      45：3：16
（3）D基因突变为d基因、同源染色体或姐妹染色单体未分离（或含D基因的染色体片段缺失、环境影响基因表达）

点评 解答本题的关键在于将题干中的信息转化成熟知的基因型，然后答题．