Question

3．某雌雄异株植物的花色由位于两对常染色体上的等位基因（A/a、B/b）控制，在基因A（a）或（B/b）控制的酶的作用下，该植物花色表现为多种．现有4个纯合品种：2个红花植株甲和乙、1个黄花植株、1个白花植株．用这4个品种作杂交实验，结果如下：
实验1：甲×白花，F₁表现为红花，F₂表现为红花：黄花：白花=12：3：1
实验2：乙×白花，F₁表现为红花，F₂表现为红花：白花=3：1
实验3：乙×黄花，F₁表现为红花，F₂表现为红花：黄花：白花=12：3：1
综合上述实验结果，回答下列问题：
（1）该植物花色的遗传遵循自由组合定律，写出实验3中F₂黄花植株的基因型：A_bb和aaB_．
（2）若实验1中F₁进行测交实验，预计后代植株中表现型及比例为红花：黄花：白花=2：1：1．
（3）如果将实验2中F₂的所有红花植株均匀混合种植，进行自由授粉，则F₂中表现型及比例是红花：白花=8：1．
（4）如图为该植物的性染色体示意图，片段I为同源区段，有等位基因．Ⅱ₁、Ⅱ₂为非同源区段．若该植物的抗病性状受性染色体上的显性基因（D）控制，现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的该植物杂交．则：
①若子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，推测D、d基因可能位于Ⅰ或Ⅱ₂片段．
②若X染色体上有与致病基因相关的等位基因，请在下边方框中写出子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病的杂交过程遗传图解．
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Answer 1

分析 分析题文：根据杂交实验1：甲×白花，F₁表现为红花，F₂表现为红花：黄花：白花=12：3：1，其中12：3：1是“9：3：3：1”的变式，这说明花色的遗传受两对等位基因控制，并遵循自由组合定律；白花的基因型为aabb，A_B_个体为红花，且基因型为A_bb或aaB_中的一种单显性个体也为红花，黄花为单显性个体，即基因型为A_bb或aaB_．
分析题图：Ⅰ区段为X和Y染色体的同源区段，而Ⅱ和Ⅲ为非同源区段．同时B基因位于X染色体的非同源区段．

解答 解：（1）由以上分析可知，花色的遗传受两对等位基因控制，并遵循自由组合定律；白花的基因型为aabb，A_B_个体为红花，黄花为单显性个体，即基因型为A_bb或aaB_．
（2）实验1中F₁的基因型为AaBb，其配子的类型为AB、Ab、aB、ab，故行花药离体培养，再用秋水仙素处理，预计植株中表现型及比例为红花：白花：黄花=2：1：1．
（3）F₂的所有红花植株均匀混合种植，进行自由授粉，则F₂的基因型及比例为$\frac{1}{4}$AAbb、$\frac{1}{2}$Aabb、$\frac{1}{4}$aabb，根据基因频率来算，A的概率=$\frac{2}{3}$，a的概率=$\frac{1}{3}$，后代白花个体的概率=$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$，故后代表现型及比例是红花：白花=8：1．
（4）①雌性不抗病和雄性抗病两个品种的该植物杂交，若子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则D、d基因可能位于I（亲本的基因型为X^dX^d×X^dY^D）或II₂片段．
②若X染色体上有与致病基因相关的等位基因，则D、d基因可能位于I（亲本的基因型为X^dX^d×X^dY^D）片段，遗传图解见答案．
故答案为：
（1）自由组合     A_bb和aaB_ 
（2）红花：黄花：白花=2：1：1
（3）红花：白花=8：1
（4）①Ⅰ或Ⅱ₂
②遗传图解：

点评 本题结合实验和图解，考查基因自由组合定律和伴性遗传的相关知识，要求考生识记基因自由组合定律的实质，能根据9：3：3：1的变式进行推断；识记伴性遗传的类型及特点，能结合图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．