Question

荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种，其性状的遗传涉及两对等位基因，分别用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

 

．根据F₂表现型比例判断，荠菜果实形状的遗传遵循

 

．F₁测交后代的表现型及比例为

 

．
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

 

．
（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，这样的个体在F₂三角形果实荠菜中的比例为

 

；还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是

 

．
（3）荠菜果实形状的相关基因a、b分别由基因A、B突变形成，基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有

 

的特点．自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频率

 

，导致生物进化．
（4）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．根据以上遗传规律，请设计实验方案确定每包种子的基因型．有已知性状（三角形果实和卵圆形果实）的荠菜种子可供选用．
实验步骤：
①分别将三包荠菜种子和

 

种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株；
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

 

．
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

 

Ⅱ．如果，F₂植株上果实形状为三角形：卵圆形=27：5则包内种子基因型为

 

；
Ⅲ．如果，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

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：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）根据题意，F₂的性状三角形果实：卵圆形果实=15：1=（9+3+3）：1，所以荠菜果实形状的遗传遵循自由组合定律，F₁为AaBb，卵圆形果实为aabb，其余基因型为三角形，进而可推测亲本基因型为AABB和aabb．F₁的基因型为AaBb，其测交后代的表现型及比例为三角形（AaBb、Aabb和aaBb）：卵圆形（aabb）=3：1．另选两种基因型的亲本杂交，要使F₁和F₂的性状表现及比例与图中结果相同，则需要让F₁的基因型仍然是AaBb，亲本基因型可以为AAbb和aaBB．
（2）图中F₂三角形果实荠菜中，如果一对等位基因为显性纯合，则无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体基因型为：AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB．在F₂三角形果实荠菜中的比例为

1

15

+

2

15

+

2

15

+

1

15

+

1

15

=

7

15

；每对等位基因都存在隐性基因的个体自交后发生性状分离，它们的基因型是AaBb、aaBb和Aabb．
（3）荠菜果实形状的相关基因a、b分别由基因A、B突变形成，基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因，这体现了基因突变具有不定向性的特点．自然选择可积累适应环境的突变，使种群的基因频率定向改变，导致生物进化．
（4）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：
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、aabb    基因自由组合定律
三角形果实：卵圆形果实=3：1    AAbb、aaBB
（2）

7

15

    AaBb、Aabb、aaBb
（3）不定向性  定向改变
（4）实验步骤：
①卵圆形果实
③F₂所有果实性状及比例
结果预测：
Ⅰ．AABB
Ⅱ．AaBB
Ⅲ．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．