Question

荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该形状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a和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基因的自由组合定律。F₁测交后代的表现型及比例为______________      _____。
(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，使种群的基因频率发生_____________，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               果实种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子
②将F₁种子种下，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如果三角形：卵圆形＝                ，则包内种子基因型为AABB；
Ⅱ如果三角形：卵圆形＝                 ，则包内种子基因型为AaBB；
Ⅲ如果三角形：卵圆形＝                 ，则包内种子基因型为aaBB。

Answer 1

(1)AABB和aabb  三角形：卵圆形＝3：1 (2)7/15   AaBb、aaBb、Aabb  (3) 不定向性    定向改变(4)①卵圆形 Ⅰ：15：1 Ⅱ：27：5 Ⅲ：3：1

解析试题分析：
（1）F₂中三角形：卵圆形=301：20≈15：1，15：1实质上是9:3:3:1的变式，说明家兔毛色受两对独立遗传的等位基因控制。所以亲本的基因型为：AABB、aabb，F₁的基因型为：AaBb，F₂的基因型及比例为：9A_B_ ：3A_bb：3aaB__：1aabb。基因型中只要有一个显性基因就表现为三角形。F₁测交：AaBb×aabb→AaBb、aaBb、Aabb、aabb，可见F₁测交后代三角形：卵圆形=3：1。
(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，这样的个体至少含有一对显性纯合基因，即AABB（1／16）、AA_ _（1／4）、_ _BB（1／4），在F₂三角形果实荠菜中的比例为【（1／4）+（1／4）—（1／16）】÷（15／16）=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)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，使种群的基因频率发生定向改变，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。有已知性状(三角形果实和卵形果实)的荠菜种子可供选用。根据以上遗传规律，可以采用测交法来确定每包种子的基因型，设计方案如下：
①分别将三包荠菜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F₁种子种下，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如果包内种子基因型为AABB，则三角形：卵圆形＝15：1；
Ⅱ如果包内种子基因型为AaBB，则三角形：卵圆形＝27：5；
Ⅲ如果包内种子基因型为aaBB，则三角形：卵圆形＝3：1。
考点：本题考查基因自由组合定律的应用和生物进化的相关知识。
点评：本题以荠菜种子的形状为素材，考查基因自由组合定律的应用和生物进化的相关知识，意在考查考生的识记能力、理解能力、迁移应用能力和遗传实验的设计能力，属于难题。