Question

17．某种植物的花色有红色、粉红色和白色三种，由两对等位基因A、a和B、b控制．研究发现基因A控制红色素合成（AA和Aa的效应等同），基因B为修饰基因，BB使红色完全消失，Bb使红色淡化．科研人员利用该植物的两组纯合亲本进行杂交，杂交过程及结果如图所示．回答有关问题：

（1）控制该植物花色的两对等位基因的遗传遵循基因的（分离定律和）自由组合定律．
（2）第1组F₁的粉红花基因型是AABb，F₂中纯合子的概率为$\frac{1}{2}$．
（3）第2组亲本白花个体的基因型是aaBB，F₂中白花植株的基因型有5种．
（4）第2组中，利用F₁植株进行单倍体育种，育出的植株花色的表现型及比例是红色：白色=1：3．用秋水仙素处理F₂杂合的红花植株幼苗，形成的染色体数目加倍的植株为四倍体，该植株产生配子的基因型及比例是AAbb：Aabb：aabb=1：4：1．

Answer 1

分析 1、由题意可知，该植物的花色受两对等位基因控制，基因B为修饰基因，BB使红色完全消失，Bb使红色淡化，因此红花的基因型为A_bb；粉红色花的基因型为A_Bb；白花的基因型为 A_BB、aaB_、aabb；实验2子一代是粉花，粉花自交后代的性状分离比是3：6：7，有16种组合，因此可以判定，两对等位基因在遗传过程中遵循自由组合定律，且子一代的基因型是AaBb，亲本红花的基因型是AAbb，白花的基因型是aaBB．
2、由于基因自由组合定律也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题解答，多倍体产生的配子基因型及比例的计算方法：多倍体含有多个染色体组，在进行减数分裂时，同源染色体向两极移动是随机的，可以根据同源染色体向两极移动的情况判断位于同源染色体上的等位基因向两极移动的情况计算产生的配子的基因型及比例关系．

解答 解：（1）由题干中花色由两对等位基因A、a和B、b控制，以及第2组F2的性状分离比3：6：7（即9：3：3：1的变式）可知两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律．
（2）第一组中，纯合白花（AABB或aaBB或aabb）×纯合红花（AAbb）→粉红色花（A_Bb），F1自交后代出现1：2：1的分离比，说明F₁的基因型为AABb，F₁（AABb）自交所得F2为AABB（白花）：AABb（粉红色）：AAbb（红色）=1：2：1，其中$\frac{1}{4}$AABB和$\frac{1}{4}$AAbb为纯合子．
（3）第2组中，纯合白花（AABB或aaBB或aabb）×纯合红花（AAbb）→粉红色花（A_Bb），F₁自交后代性状分离比为3：6：7，是9：3：3：1的变式，说明F₁的基因型为AaBb，则白花亲本的基因型为aaBB．F₂中白花植株的基因型为AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb．
（4）第2组中F₁植株的基因型为AaBb，产生的配子有aB、ab、AB、Ab四种，经单倍体育种，育出的植株的花色的基因型有aaBB、aabb、AABB、AAbb四种，表现型为红色：白色=1：3．F₂红花基因型为Aabb和AAbb，Aabb为杂合子，用秋水仙素处理幼苗（Aabb）后，使染色体数目加倍形成四倍体植株．杂合的红花植株幼苗用秋水仙素处理后其基因型为AAaabbbb，减数分裂形成配子，AAaa产生的配子的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：4：1，bbbb 指产生一种类型的配子是bb，因此对于两对等位基因来说，产生的配子的基因型及比例是AAbb：Aabb：aabb=1：4：1．
故答案为：
（1）基因的（分离定律和）自由组合定律
（2）AABb 　　 $\frac{1}{2}$
（3）aaBB 　　 5
（4）红色：白色=1：3　　　四　　　　AAbb：Aabb：aabb=1：4：1

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络并学会根据子代的表现型及比例关系推测性状在遗传过程中遵循的遗传规律，根据遗传规律通过正推的方法解答相关问题．