Question

14．Ⅰ、某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花，其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制，这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花．用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交，F₁表现为高茎紫花，F₁自交产生F₂，F₂有4种表现型：高茎紫花162株，高茎白花126株，矮茎紫花54株，矮茎白花42株．请回答：
（1）根据此杂交实验结果可推测，株高受一对等位基因控制，依据是F₂中高茎：矮茎=3：1．在F₂中矮茎紫花植株的基因型有4种，矮茎白花植株的基因型有5种．
（2）如果上述两对相对性状自由组合，则理论上F₂中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花这4种表现型的数量比为27：21：9：7．
Ⅱ．荨麻草雌雄异株，其性别分化受两对独立遗传的基因控制，基因A控制雄蕊分化，B控制雌蕊分化，当A和B同时存在时，A和B互相排斥，与aabb遗传效应一样，雌雄蕊都不能分化，形成无花蕊植株而败育（不能形成配子）．据此回答下列问题：
（1）荨麻草天然植株中雌株和雄株的基因型分别为aaBb、Aabb．
（2）若用荨麻草天然植株杂交，得F₁，F₁自由交配得F₂，F₂的表现型及其比例为无花蕊：雌株：雄株=2：1：1．
（3）研究者采用单倍体育种得到大量雄株，将此雄株与天然雌株杂交，子代表现型及比例为无花蕊：雄株=1：1．

Answer 1

分析 1、基因分离规律实质：减I分裂后期等位基因随着同源染色体的分离而分离，分别加入不同的配子中．研究对象是一对相对性状．
2、基因自由组合规律的实质：在F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．研究对象是两对或两对以上的相对性状，要求控制两对或两对相对性状的基因位于非同源染色体上，能彼此对立的，这是基因自由组合的前提．每对相对性状都遵循基因分离定律．

解答 解：Ⅰ（1）根据F₂中，高茎：矮茎=（162+126）：（54+42）=3：1，可知株高是受一对等位基因控制；假设紫花和白花受A、a和B、b两对基因控制，高茎和矮茎基因D、d控制，根据题干可知，紫花基因型为A_B_；白花的基因型为A_bb、aaB_、aabb．根据纯合白花和纯合白花杂交出现紫花（A_B），可知亲本纯合白花的基因型是AAbb和aaBB，故F₁的基因型为AaBbDd，因此F₂的矮茎紫花植株基因型有：AABBdd、AABbdd、AaBBdd、AaBbdd四种基因型，矮茎白花植株的基因型有：AAbbdd、Aabbdd、aaBbdd、aaBBdd和aabbdd5种基因型．
（2）F₁的基因型是AaBbDd，A和B一起考虑，D和d基因单独考虑分别求出相应的表现性比例，然后相乘即可．即AaBb自交，后代紫花（A_B_）：白花（A_bb、aaB_、aabb）=9：7，Dd自交，后代高茎：矮茎=3：1，因此理论上F₂中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花=27：21：9：7．
Ⅱ（1）天然荨麻草若同时存在A和B和同时都不存在时，是无花蕊植株而败育，因此雌株基因型为aaBb，雄株基因型为Aabb，雌雄植株杂交遵循基因的自由组合定律．因此，荨麻草天然植株中雌株的基因型是aaBb，雄株基因型为Aabb．
（2）aaBb×Aabb→F1基因型是：AaBb、aaBb、Aabb、aabb，且比例是1：1，其中AaBb和aabb表现为无花蕊植株，因此F₁的表现型及其比例为无花蕊：雄株：雌株=2：1：1；由于无花蕊植株败育，因此F₁自由交配，F₂的表现型及其比例为仍然是无花蕊：雄株：雌株=2：1：1．
（3）单倍体育种常用的方法是花药的离体培养，由题意知，雄性个体的基因型为Aabb，雄配子的基因型为Ab：ab=1：1，因此单倍体植株的基因型为Ab和ab，用秋水仙素处理后得到的植株饿基因型为AAbb和aabb，其中aabb无花蕊而败育，因此雄株的基因型为AAbb；将此雄株与天然雌株杂交，AAbb×aaBb→子代基因型为AaBb、Aabb且比例是1：1，其中AaBb表现为无花蕊，Aabb表现为雄株．
故答案为：
Ⅰ（1）一  F₂中高茎：矮茎=3：1  4   5 
（2）27：21：9：7
Ⅱ（1）aaBb     Aabb       
（2）无花蕊：雌株：雄株=2：1：1
（3）无花蕊：雄株=1：1

点评 本题综合考查基因分离定律和自由组合定律的应用等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；运用课本中相关的知识，快速进行知识迁移．