Question

12．某自花传粉植物的紫苗与绿苗、紧穗与松穗、黄种皮与白种皮这三对相对性状各受一对等位基因控制．现有各种表现型的纯合子若干，回答下面问题：
（1）为了探究每对性状的显、隐性，以及它们的遗传是否符合自由组合定律，可选用表现型为紫苗松穗黄种皮和绿苗紧穗白种皮两个亲本进行杂交，如果F₁表现为紫苗紧穗黄种皮，则可确定每对性状的显、隐性．将F₁自交得到F₂，如果F₂的表现型有8种，且它们的比例为27：9：9：9：3：3：3：1，则这三对性状的遗传符合自由组合规律．除了上述杂交组合外，还有3种杂交组合也可以完成此探究目的．
（2）已探明这些性状的遗传符合自由组合定律：
①现用绿苗松穗白种皮和紫苗紧穗黄种皮进行杂交实验，结果F₁'表现为紫苗紧穗黄种皮．那么播种F₁'植株所结的全部种子后，长出的全部植株F₂'是否都表现为紫苗紧穗黄种皮？为什么？不是（或否），因为F₁'植株是杂合子，F₂'会发生性状分离．
②通过某种措施，使F₂'中全部紫苗紧穗黄种皮植株之间随机交配，子代中表现型为紫苗紧穗黄种皮纯合子的比例是$\frac{64}{729}$（用分数形式表示）．

Answer 1

分析 用分离定律解决自由组合问题
（1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础．
（2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题．在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题．如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa，Bb×bb．然后，按分离定律进行逐一分析．最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案．

解答 解：（1）假设紫苗与绿苗、紧穗与松穗、黄种皮与白种皮分别由三对等位基因A/a、B/b、C/c控制，若表现型为紫苗松穗黄种皮与绿苗紧穗白种皮进行杂交，如果F₁表现为紫苗紧穗黄种皮，说明紫苗、紧穗、黄种皮为显性性状，子一代的基因型为AaBbCc，说明亲本的基因型为aaBBcc与AAbbCC，要探究这三对性状的遗传符合自由组合规律，可拆分成Aa×Aa、Bb×Bb、Cc×Cc，然后，按分离定律进行逐一分析，子二代的表现型为2×2×2=8种，且比例为（3：1）（3：1）（3：1）=27：9：9：9：3：3：3：1，则这三对性状的遗传符合自由组合规律，除了上述杂交组合外，还有AABBCC与aabbcc、AABBcc与aabbCC、aaBBCC与AAbbcc3种杂交组合也可以完成此探究目的．
（2）现用绿苗松穗白种皮（aabbcc）和紫苗紧穗黄种皮（A_B_C_）进行杂交实验，结果F₁'表现为紫苗紧穗黄种皮（AaBbCc），播种F₁'植株所结的全部种子后，由于该植物为自花传粉，由于F₁'植株是杂合子，F₂'会发生性状分离，故长出的全部植株F₂'的表现型不全是紫苗紧穗黄种皮．
（3）F₁'的基因型为AaBbCc，自花传粉后F₂'中全部紫苗紧穗黄种皮分别所占比例为1AABBCC：2AaBBCC：2AABbCC：2AABBCc：4AABbCc：4AaBbCC：4AaBBCc：8AaBbCc，可拆分成$\frac{1}{3}$AA、$\frac{2}{3}$Aa、$\frac{1}{3}$BB、$\frac{2}{3}$Bb、$\frac{1}{3}$CC、$\frac{2}{3}$Cc，若通过某种措施，使F₂'中全部紫苗紧穗黄种皮植株之间随机交配，A的基因频率=$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{1}{2}=\frac{2}{3}$，a的基因频率=$\frac{1}{3}$，同理B%=$\frac{2}{3}$，b%=$\frac{1}{3}$，C%=$\frac{2}{3}$，c%=$\frac{1}{3}$，子代中表现型为紫苗紧穗黄种皮纯合子（AABBCC）的比例是=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{2}{3}=\frac{64}{729}$．
故答案为：
（1）绿苗紧穗白种皮     8       27：9：9：9：3：3：3：1        3
（2）①不是（或否）    因为F₁'植株是杂合子，F₂'会发生性状分离
②$\frac{64}{729}$

点评 本题虽涉及三对等位的概率计算，但只要学会用分离定律解决，就相对比较简单，关键在于将每对等位基因进行独立拆分，然后计算．