Question

2．某种两性花植物的花色受两对基因（A/a和B/b）控制．现将某纯合的紫花植株与纯合的红花植株杂交，F₁全开紫花，自交后代F₂表现为12紫花：3红花：1白花．
回答下列问题：
（1）上述花色遗传是否遵循基因的自由组合定律？是．两亲本的基因型为AAbb×aaBB．
（2）将F₂中的红花和白花植物种植在一起，让其随机传粉，若每株的结实率相同，只收获红花植株上所结的种子，单独种植得一株系，则该株系中开白花植株占$\frac{1}{6}$．
（3）若表现型为紫花和红花的两个亲本杂交，子代的表现型和比例为4紫花：3红花：1白花，则两亲本的基因型分别为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（4）在一个纯合紫花（AABB）株系中偶然发现一株开黄花的植株，有人推测可能是由于一个基因A显性突变为A⁺所致．若推测成立，且基因型为aaBB的植株开红花，用该突变株与基因型为aaBB的红花植株杂交，F₁表现型及比例为1黄花：l紫花，F₁自交，F₂表现型及比例为紫花：黄花：红花=3：3：2；F₁随机授粉，F₂表现型及比例为黄花：紫花：红花=7：5：4．

Answer 1

分析 1、由题干信息可知，F₂表现为12紫花：3红花：1白花，符合9：3：3：1，说明该植物花色受2对等位基因控制，且符合自由组合定律，子一代的基因型是AaBb，亲本纯合紫花植株的基因型是AAbb，红花植株的基因型是aaBB．
2、F₂中的红花和白花植物种植在一起，让其随机传粉，求单独种植得一株系该株系中开白花植株的比例，实质是求红花植株上所结种子基因型为aabb的比例，由于该植物的授粉是随机的，即既可以进行自花授粉，也可以进行异花授粉，红花植株上所结种子的基因型是由红花植株产生的卵细胞的基因型与精子的基因型决定．

解答 解：（1）由分析可知，该植物花色遗传是否遵循基因的自由组合定律，亲本基因型是AAbb×aaBB．
（2）F₂中的红花的基因型是$\frac{1}{3}$aaBB、$\frac{2}{3}$aaBb，白花植的基因型是aabb，红花植株产生的配子的类型及比例是aB：ab=2：1，红花植株可能是自花授粉，也可能是异花授粉，概率各占$\frac{1}{2}$，如果是异花授粉，精子的基因型是aa，因此F₂中的红花和白花植物种植在一起，让其随机传粉，若每株的结实率相同，只收获红花植株上所结的种子，单独种植得一株系，则该株系中开白花植株的比例是aabb=$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{6}$．
（3）如果表现型为紫花和红花的两个亲本杂交，子代有白花（aabb）个体，紫花植株同时含有a、b基因，红花植株也同时含有a、b基因，aabb=$\frac{1}{8}$，可以改写成$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$，因此是一对等位基因测交，另一对等位基因是杂合子自交，基因型可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（4）如果黄花植株是由一个基因A显性突变为A⁺所致，则黄花植株的基因型是AA⁺BB，与基因型为aaBB的红花植株杂交，子一代的基因型是AaBB（紫花）：A⁺aBB（黄花）=1：1，AaBB自交后代是A_BB（紫花）：aaBB（红花）=3：1，A⁺aBB自交A^+_BB（黄花）：aaBB（红花）=3：1，因此子一代自交子二代的表现型及比例是紫花：黄花：红花=3：3：2；如果F₁随机授粉，产生的配子的类型及比例是AB：A⁺B：aB=1：1：2，
由于雌雄配子结合是随机的，因此子二代的基因型及比例是A⁺A⁺BB：A⁺ABB：A⁺aBB：AABB：AaBB：aaBB=1：2：4：1：4：4，表现型及比例是黄花：紫花：红花=7：5：4．
故答案为：
（1）是   AAbb×aaBB
（2）$\frac{1}{6}$
（3）AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
（4）紫花：黄花：红花=3：3：2   黄花：紫花：红花=7：5：4

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知识要点，把握知识的内在联系，区分自交和自由交配方式及计算方法，应用相关知识进行推理综合解答问题．