Question

10．荠菜是一年生植物，果实的形状有三角形和卵圆形两种，两种纯合类型的荠菜杂交，F₁全是三角形的，用F₁与卵圆形两个品种做了如下2个实验，结果如下：
实验1：F₁×卵圆形，F₂中三角形：卵圆形=3：1
实验2：F₁自交，F₂的表现型及其数量比为三角形：卵圆形=15：1
综合上述实验结果，请回答：
（1）荠菜果形的遗传受对等位基因控制，且遵循自由组合定律．
（2）若果形由一对等位基因控制用A，a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则实验2的F₂中所有三角形的个体理论上最多有8种不同的基因型，其中比例最高的基因型应该为AaBb；三角形个体纯合子所占比例为$\frac{1}{5}$．
（3）现有2包基因型分别为aaBb和aaBB的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分．请利用三角形荠菜种子设计实验方案确定每包种子的基因型．
实验步骤：①分别将这2包无标签的种子和已知的三角形荠菜种子种下，待植株成熟后分别让待测种子发育成的植株和三角形荠菜种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子；②将F₁种子分别种下，待植株成熟后分别观察统计F₁的果实形状．
结果预测：
如果F₁果实形状既有三角形，又有卵圆形（三角形：卵圆形=1：1），则包内种子的基因型为aaBb；
如果F₁果实形状只有三角形，则包内种子的基因型为aaBB．

Answer 1

分析 根据题意：实验2：F₂中三角形：卵圆形=15：1，而15：1实质上是9：3：3：1的变式，所以遵循自由组合定律．
可推知实验2：P：AABB×aabb→F₁：AaBb→F₂ 9A_B_：3aaB_：3A_bb：1aabb=（9：3：3）三角形：1卵圆形=15：1．
实验1：F₁测交后代的表现型及比例为三角形果实：卵圆形果实=（AaBb：aaBb：Aabb）：aabb=（1：1：1）：1=3：1．

解答 解：（1）根据实验2中F₂的表现型及比例是结三角形果实植株：结卵圆形果实植株=15：1，实质上是9：3：3：1的变式，所以遵循自由组合定律．
（2）根据题干“两种纯合类型的荠菜杂交，F₁全是三角形”可知：卵圆形果实为双隐性，F₁为双杂合，即P：AABB×aabb→F₁：AaBb→F₂ 9A_B_：3aaB_：3A_bb：1aabb=（9：3：3）三角形：1卵圆形=15：1，可推导出三角形的个体理论上最多有8种不同的基因型，如$\frac{1}{15}$AABB、$\frac{2}{15}$AABb、$\frac{4}{15}$AaBb、$\frac{2}{15}$AaBB、$\frac{1}{15}$aaBB、$\frac{2}{15}$aaBb、$\frac{1}{15}$AAbb、$\frac{2}{15}$Aabb．其中比例最高的基因型应该为AaBb 占$\frac{4}{15}$；三角形个体纯合子（AABB、aaBB、AAbb）所占比例为$\frac{3}{15}=\frac{1}{5}$．
（3）现有2包基因型分别为aaBb和aaBB的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分，可以用测交的方法利用卵圆形（aabb）荠菜种子来检验其基因型，实验步骤如下：
①分别将这2包无标签的种子和已知的三角形荠菜种子种下，在开花期分别将待测种子发育成的植株和三角形种子发育成的植株进行杂交，得到F₁种子；
②将F₁种子分别种下，待植株成熟后分别观察统计 F₁的果实形状．
结果预测：如果 F₁果实形状既有三角形，又有卵圆形（三角形：卵圆形=1：1），则包内种子的基因型为aaBb；
如果 F₁果实形状只有三角形，则包内种子的基因型为aaBB．
故答案为：
（1）两自由组合
（2）8    AaBb   $\frac{1}{5}$
（3）F₁的果实形状       F₁果实形状既有三角形，又有卵圆形（三角形：卵圆形=1：1）F₁果实形状只有三角形

点评 本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生的分析能力、获取信息和解决问题的能力．