Question

16．荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种，该形状的遗传涉及两对等位基因，分别是A、a，B、b表示．为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验（如图）．
（1）图中亲本基因型为AABB和aabb．F₁测交后代的表现型及比例为三角形果实：卵圆形果实=3：1．另选两种基因型的亲本杂交，F₁和F₂的性状表现及比例与图中结果相同，推断亲本基因型为AAbb和aaBB．
（2）图中F₂三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实的．这样的个体占F₂三角形果实荠菜中的比例为$\frac{7}{15}$；还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是AaBb、aaBb、Aabb．
（3）现有3包基因型分别为AaBB、AAbb、和aaBb的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分．根据请设计实验方案确定每包种子的基因型．有已知性状（三角形果和卵圆形果实）的荠菜种子可供选用．
实验步骤：
①分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子：
②将得到的F₁种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F₂种子；
③将F₂种子种下，植株成熟后分别观察统计F₂所有果实性状及比例．
结果预测：
Ⅰ如果F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1， 则包内种子基因型为AABB；
Ⅱ如果F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5， 则包内种子基因型为AaBB；
Ⅲ如果若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1，  则包内种子基因型为aaBB．

Answer 1

分析 根据题干中提出该形状的遗传涉及两对等位基因，并且F₂的性状三角形果实：卵圆形果实=301：20=15：1，可知该比例为9：3：3：1的变形，遵循基因的自由组合定律．并且只有双隐性个体才表现卵圆形果实，其他均为三角形果实．明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答．

解答 解：（1）荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，由题中F₂中三角形与卵圆形植株的比例约为15：1，遵循自由组合定律，且卵圆形果实植株的基因型为aabb，三角形果实植株的基因型为A_B_，aaB_，A_bb，因此亲本基因型为AABB和aabb．另选两种基因型的亲本杂交，F₁和F₂的性状表现及比例与图中结果相同，推断亲本基因型为AAbb和aaBB．
（2）F₂三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体的基因型特点是不同时具有a和b的个体自交的子代都是三角形的，有以下基因型：AABB$\frac{1}{16}$、AABb$\frac{1}{8}$、AaBB$\frac{1}{8}$、aaBB$\frac{1}{16}$、AAbb$\frac{1}{16}$它们总共占总数的$\frac{7}{16}$，但是占15份三角形中的7份即$\frac{7}{15}$．
（3）基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子，要想确定每包种子的基因型，应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F₁种子后再自交或测交．
实验步骤：
①分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子；
②将得到的F₁种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F₂种子；
③将F₂种子种下，植株成熟后分别观察统计F₂所有果实性状及比例．
结果预测：
若包内种子基因型为AABB，则F₁的基因型为AaBb，自交后F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1；若包内种子基因型为AaBB，则F₁的基因型为AaBb：aaBb=1：1，所以$\frac{1}{2}$AaBb自交子代三角形为$\frac{1}{2}$×$\frac{15}{16}$=$\frac{15}{32}$，卵圆形为$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{16}$=$\frac{1}{32}$，$\frac{1}{2}$aaBb自交子代三角形为$\frac{1}{2}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{8}$，卵圆形为$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$，所以F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5．
因此：
Ⅰ若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1，则包内种子基因型为AABB；
Ⅱ若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5，则包内种子基因型为AaBB；
Ⅲ若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1，则包内种子基因型为aaBB．
故答案为：
（1）AABB和aabb     三角形果实：卵圆形果实=3：1     AAbb和aaBB
（2）$\frac{7}{15}$   AaBb、aaBb、Aabb
（3）①分别将三包荸荠种子和卵圆形果实种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和卵圆形果实种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子
②将得到的F₁种子分别种下，植株成熟后进行自交，得到F₂种子
③将F₂种子种下，植株成熟后分别观察统计F₂所有果实性状及比例
Ⅰ．若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=15：1，则包内种子基因型为AABB
Ⅱ．若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形约=27：5，则包内种子基因型为AaBB
Ⅲ．若F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=3：1，则包内种子基因型为aaBB

点评 本题考查了基因自由组合定律中9：3：3：1分离比的变形，属于考纲中理解、应用层次，具有一定的难度．学生解题时要能够确定aabb为卵圆形，其它均为三角形，并且只要有一对基因显性纯合，自交后代即不发生性状分离．