Question

3．生物的性状有的仅由一对基因控制，有的由多对基因共同控制．荠菜（2N=32）是一年生的植物，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全为三角形，用F₁与纯合卵圆形品种做了两个实验．
实验1：F₁与卵圆形果实个体杂交，F₂的表现型及数量比为三角形：卵圆形=3：1
实验2：F₁自交，F₂的表现型及数量比为三角形：卵圆形=15：1
分析上述实验，回答下列问题
（1）实验2产生的F₂中三角形荠菜的基因型有8种，在F₂的三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代均为三角形果实，这样的个体在F₂三角形果实荠菜中所占的比例为$\frac{7}{15}$．
（2）让实验1得到的全部F₂植株继续与卵圆形品种杂交，假设每株F₂产生的子代数相同，则F₃的表现型及数量之比为三角形：卵圆形=39：25．
（3）从实验2得到的果形为三角形的荠菜中任取一株，用果形为卵圆形的荠菜花粉对其授粉，收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系，观察这个株系的果形种类及数量比，理论上可能有3种情况，其中果形为三角形：卵圆形=1：1这种情况出现的概率为$\frac{4}{15}$．

Answer 1

分析 由题意可知：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，而实验二中F₁自交，F₂的表现型及其数量比为三角形：卵圆形=15：1，所以荠菜果形受两对等位基因控制，而且双显A_B_表现三角，单显A_bb和aaB_也表达三角，只有双隐aabb表现卵圆形．

解答 解：（1）根据实验2中F₂中三角形：卵圆形=15：1，而15：1实质上是9：3：3：1的变式，说明荠菜果实的形状受非同源染色体上的两对独立遗传的等位基因控制，遵循基因的自由组合定律．且是双杂合子AaBb，则两种纯合类亲本的基因型可能是AABB×aabb 或 AAbb×aaBB．实验2：AABB×aabb→AaBb→9A_B_：3A_bb：3aaB__：1aabb，则三角形（9A_B_、3A_bb、3aaB_）：卵圆形（1aabb）=15：1，F₂中三角形荠菜的基因型有8种，F₂三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体的基因型特点是不同时具有a和b的个体自交的子代都是三角形的，有以下基因型：1AABB、2AABb、2AaBB、1aaBB、1AAbb，占15份三角形中的7份即$\frac{7}{15}$．
（2）实验1：F₁三角形（AaBb）×卵圆形（aabb），得到F₂全部植株是1AaBb、1Aabb、1aaBb、1aabb，全部F₂植株进行自交，后代的情况是：aabb卵圆形=$\frac{1}{4}×\frac{1}{16}+\frac{1}{4}×\frac{1}{4}+\frac{1}{4}×1=\frac{25}{64}$，所以三角形：卵圆形=（1$-\frac{25}{64}$）：$\frac{25}{64}=39：25$．
（3）从实验2中的三角形的荠菜与卵圆形的荠菜杂交，后代果形为三角形：卵圆形=1：1，则三角形的荠菜的基因型为aaBb和Aabb，且数量占F₂数量的$\frac{4}{15}$．
故答案为：
（1）8   $\frac{7}{15}$
（2）三角形：卵圆形=39：25
（3）3  $\frac{4}{15}$

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生识记能力、信息的提取与应用能力、通过比较与综合做出合理判断的能力等．