Question

4．某植物种子的子叶有黄色和绿色两种，由两对基因控制，现有两个绿色子叶的种子X、Y，种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交获得大量种子（F₁），子叶全部为黄色，然后再进行如下实验：（相关基因用M、m和N、n表示）
X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=3：5
Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=9：7
请回答下列问题：
（1）实验中，花粉成熟前需对母本做的人工操作有去雄、套袋．
（2）Y的基因型为mmnn，X的基因型为Mmnn或mmNn．
（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有3种；若让Y的F₁与基因型为mmnn的个体相交，其后代的性状及比例为黄：绿=1：3．
（4）假如现有豌豆种子的颜色黄色Y对绿色y为显性，种子形状圆粒R对皱粒r为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上．现有两株豌豆杂交得到子代F₁，任其自花传粉，发现F₂ 的表现型及其比例为黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=15：9：25：15，那么可能的亲本基因型是YyRr和yyRr．

Answer 1

分析 绿色与纯合的黄色子叶植株进行杂交，F₁全部为黄色，说明黄色相对于绿色是显性性状．Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为黄：绿=9：7，9：7是9：3：3：1的变式，说明Y的F₁的基因型为MmNn，且M和N同时存在时表现为黄色，其他情况均为绿色，则亲本中纯合黄色子叶植株的基因型为MMNN，Y的基因型为mmnn．纯合黄色子叶植株（MMNN）与绿色植株X杂交，所得F₁全部为黄色植株（M_N_），F₁（M_N_）与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5，即其中黄色植株占$\frac{3}{8}$，则X基因型为Mmnn或mmNn．

解答 解：（1）实验I中，人工异花授粉时，需在花粉成熟前对母本去雄、套袋处理．
（2）绿色与纯合的黄色子叶植株进行杂交，F₁全部为黄色，说明黄色相对于绿色是显性性状．Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为黄：绿=9：7，9：7是9：3：3：1的变式，说明Y的F₁的基因型为MmNn，且M和N同时存在时表现为黄色，其他情况均为绿色，则亲本中纯合黄色子叶植株的基因型为MMNN，Y的基因型为mmnn．纯合黄色子叶植株（MMNN）与绿色植株X杂交，所得F₁全部为黄色植株（M_N_），F₁（M_N_）与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5，即其中黄色植株占$\frac{3}{8}$，则X基因型为Mmnn或mmNn．
（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有3种，即MMnn、mmNN、mmnn；若让Y的F₁（MmNn）与基因型为mmnn的个体相交，其后代的基因型及比例为MmNn（黄色）：mmNn（绿色）：Mmnn（绿色）：mmnn（绿色）=1：1：1：1，可见后代的表现型及比例为黄色：绿色=1：3．
（4）根据题意，黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=15：9：25：15，所以F₂中黄色：绿色=3：5，即黄色占$\frac{3}{8}$，圆粒：皱粒=5：3．由于F₁自花传粉，黄色占$\frac{3}{8}$=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$，可知F₁中Yy占$\frac{1}{2}$，yy=$\frac{1}{2}$，故亲本为Yy×yy，同理可推知另外一对亲本的基因型为Rr×Rr，因此，亲本基因型是YyRr和yyRr．
故答案为：
（1）去雄、套袋
（2）mmnn   Mmnn或mmNn
（3）3   黄：绿=1：3
（4）YyRr和yyRr

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能根据题文信息判断显隐性关系，能根据Y的F₁自交后代的比例“9：7”判断出Y的基因型，及基因型与表现型之间的对应关系，再根据X的F₁测交后代的比例推断X的基因型；同种能根据图中信息答题，有一定难度．