Question

3．某二倍体雌雄异株植物红花和白花（A/a），宽叶和窄叶（B/b）是两对相对性状．控制其中一对性状的基因位于X染色体上．现用纯种红花窄叶雄株和纯种白花宽叶雌株进行如图所示的杂交实验．请回答下列问题：
（1）控制该植株花色遗传的基因符合分离定律，F₁中红花宽叶植株的体细胞中最多有4条X染色体．
（2）F₂中白花宽叶植株的基因型为aaX^BX^B、aaX^BX^b、aaX^BY，白花宽叶雌性个体中杂合子占$\frac{1}{2}$．
（3）让F₂中白花窄叶植株与F₁杂交，则子代中出现宽叶雌株的概率为$\frac{1}{4}$．
（4）为了探究F₂中红花宽叶植株的基因型，可以设计如下方案：
①最好选择表现型为白花窄叶雌株与F₂中红花宽叶雄株杂交；
②实验分析后代表现为红花宽叶，则基因型是，AAX^BY；后代表现为红花宽叶、白花宽叶、红花窄叶、白花窄叶，比例接近1：1：1：1，则基因型是AaX^BY．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、由题意知，红花窄叶与白花宽叶杂交，子一代都表现为红花宽叶，说明红花、宽叶是显性性状，白花、窄叶是隐性性状；子二代中出现9：3：3：1的性状分离比，因此遵循自由组合定律，且子二代中窄叶均是雄株，因此控制宽叶和窄叶的基因B、b位于X染色体上，是伴性遗传，则A、a位于常染色体上，子一代基因型是AaX^BX^b、AaX^BY，亲本白花宽叶的基因型是aaX^BX^B，红花窄叶的基因型是AAX^bY．

解答 解：（1）控制花色的基因A、a是等位基因，遵循基因分离定律；F₁中红花宽叶植株雌性个体含有2条X染色体，有丝分裂后期，染色体暂时加倍，X染色体是4条．
（2）由分析可知，子一代基因型是AaX^BX^b、AaX^BY，子一代相互交配，子二代白花宽叶植株的基因型为aaX^BX^B、aaX^BX^b、aaX^BY；其中aaX^BX^B、aaX^BX^b为白花宽叶雌株，白花宽叶雌性个体中杂合子占$\frac{1}{2}$．
（3）F₂中白花窄叶植株的基因型是aaX^bY，与子一代AaX^BX^b杂交，子代中出现宽叶雌株的概率为X^BX^b=$\frac{1}{4}$．
（4）F₂中红花宽叶雄株的基因型AAX^BY、AaX^BY，如果基因型是AAX^BY，与白花窄叶雌株（aaX^bX^b）杂交，后代的基因型是AaX^BX^b、AaX^BY，都表现为红花宽叶，如果基因型是AaX^BY，与白花窄叶雌株（aaX^bX^b）杂交，后代表现为红花宽叶、白花宽叶、红花窄叶、白花窄叶，比例接近1：1：1：1．
故答案为：
（1）分离    4
（2）aaX^BX^B、aaX^BX^b、aaX^BY      $\frac{1}{2}$
（3）$\frac{1}{4}$
（4）白花窄叶       后代表现为红花宽叶，则基因型是，AAX^BY；后代表现为红花宽叶、白花宽叶、红花窄叶、白花窄叶，比例接近1：1：1：1，则基因型是AaX^BY

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，XY型的性别决定和伴性遗传，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会根据子代表现型及比例关系推测遵循的遗传规律、基因是位于常染色体上还是X染色体上、亲本基因型，然后应用正推法结合遗传规律解答问题，应用演绎推理的方法设计遗传实验探究个体的基因型．