Question

现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F₁均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F₂的表现型及其数量比完全一致。回答问题：

（1）为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于______________上，在形成配子时非等位基因要_____________，在受精时雌雄配子要___________，而且每种合子（受精卵）的存活率也要__________。那么，这两个杂交组合分别是________________和_________________。

（2） 上述两个杂交组合的全部F₂植株自交得到F₂种子，1个F₂植株上所结的全部种子种在一起，长成的植株称为1个F₃株系。理论上，在所有F₃株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么在这4种株系中，每种株系植株的表现型及数量比分别是_________，_________________，_______________和_________________。

Answer 1

【答案】（1）非同源染色体（1分）  自由组合（1分）  随机结合（1分）  相等（1分）   抗锈病无芒×感锈病有芒（1分）     抗锈病有芒×感锈病无芒（1分）

（2）抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1（2分）  抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1（2分）    感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1（2分） 抗锈病有芒：感锈病有芒=3∶1（2分）

【解析】（1）若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等基因控制，再根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb，若要使两个杂交组合产生的F₁与F₂均相同，则两个亲本组合只能是AABB（抗锈病无芒）×aabb（感锈病有芒）、AAbb（抗锈病有芒）×aaBB（感锈病无芒），得F₁均为AaBb，这两对等位基因须位于两对同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的F₂完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成的受精卵的存活率也要相同。

（2）根据上面的分析可知，F₁为AaBb，F₂植株将出现9种不同的基因型：AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，可见F₂自交最终可得到9个F₃株系，其中基因型AaBB、AABb、Aabb、aaBb中有一对基因为杂合子，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离，依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1 、抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1。