Question

16．某双子叶植物的花色有紫色、红色和白色三种类型，该性状是由两对独立遗传的等位基因A-a和B-b控制．现有三组杂交实验：
杂交实验1：紫花×白花；杂交实验2：紫花×白花；杂交实验3：红花×白花，
三组实验F₁的表现型均为紫色，F₂的表现型见柱状图所示．已知实验3红花亲本的基因型为aaBB．回答以下问题：

（1）实验1对应的F₂中紫花植株的基因型共有4种；如实验2所得的F₂再自交一次，F₃的表现型及比例为紫花：白花=5：3．
（2）实验3所得的F₁与某白花品种品种杂交，请简要分析杂交后代可能出现的表现型比例及相对应的该白花品种可能的基因型：
①如果杂交后代紫花：白花=1：1，则该白花品种的基因型是AAbb．
②如果杂交后代紫花：红花：白花=1：1：2，则该白花品种的基因型是aabb．
③如果杂交后代紫花：红花：白花=3：1：4，则该白花品种的基因型是Aabb．
（3）该植物茎有紫色和绿色两种，由等位基因N-n控制，正常情况下纯合紫茎植株与绿茎植株杂交，子代均为紫茎植株．某科学家用X射线照射紫茎植株Ⅰ后，再与绿茎植株杂交，发现子代有紫茎732株、绿茎2株（绿茎植株Ⅱ），绿茎植株Ⅱ与正常纯合的紫茎植株Ⅲ杂交，F₁再严格自交得F₂．
①茎植株Ⅱ的出现，可能是基因突变所致，可遗传的变异类型还有基因重组和染色体变异．
②如绿茎植株Ⅱ的出现由含有基因N在内的染色体片段丢失所致，则F₂中绿茎植株所占比例为$\frac{1}{7}$（注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：若红花亲本的基因型为aaBB，则紫花亲本的基因型为AABB；第3组实验的亲本基因组成为aaBB×AAbb，F₁紫花植株的基因型为AaBb，此双杂合子自交，子一代植株的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，则双显性（A_B_）为紫花，第一种单显性（aaB_）为红花，另一种单显性（A_bb）和双隐性（aabb）开白花．据此答题．

解答 解：（1）第1组实验中：亲本紫花×白花，F₂中紫花：红花：白花=9：3：4，则紫花亲本的基因型为AABB，白花亲本的基因型为aabb，F₂中紫花植株的基因型有4种，即AABB、AABb、AaBb、AaBB．第2组实验中：亲本紫花×白花，F₂中紫花：白花=3：1，则紫花亲本的基因型为AABB，白花亲本的基因型为AAbb；F₂中紫花的基因型为AABB、AABb，白花的基因型为AAbb，比例为1：2：1．因此，F₂再自交一次，F₃的表现型及比例为5：3．
（2）第3组实验中，F₁紫花的基因型为AaBb，与某白花品种（AAbb、Aabb、aabb）杂交：
①如果该白花品种的基因型是AAbb，则杂交后代紫花（AABb、AaBb）：白花（AAbb、Aabb）=1：1．
②如果该白花品种的基因型是aabb，则杂交后代紫花（AaBb）：红花（aaBb）：白花（Aabb、aabb）=1：1：2．
③如果该白花品种的基因型是Aabb，则杂交后代紫花（A_B_）：红花（aaBb）：白花（__bb）=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$：$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$：$\frac{1}{2}×1$=3：1：4．
（3）用X射线照射紫茎植株Ⅰ后，再与绿茎植株杂交，发现子代有紫茎732株、绿茎2株（绿茎植株Ⅱ）：
①茎植株Ⅱ的出现，可能是基因突变所致，可遗传的变异类型还有基因重组和染色体变异．
②如绿茎植株Ⅱ的出现由含有基因N在内的染色体片段丢失所致，则其能产生2种配子，一种配子含有基因n，另一种配子染色体断裂缺失含N的片段．绿株Ⅱ与正常纯合的紫株Ⅲ（NN）杂交，F₁有两种基因型（比例相等）：Nn和缺失一条染色体片段的紫株，均表现为紫株；F₁自交得到的F₂，由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡，所以F₂中紫株所占比例应为$\frac{6}{7}$，绿茎植株所占比例为$\frac{1}{7}$．
故答案为：
（1）4    紫花：白花=5：3
（2）①AAbb    ②紫花：红花：白花=1：1：2
③紫花：红花：白花=3：1：4
（3）①基因重组和染色体变异    ②$\frac{1}{7}$

点评 本题结合杂交实验过程及结果，考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能以“9：3：4”为突破口推断基因型与表现型之间的关系，进而推断子一代和亲本的基因型，再答题．