Question

【题目】某种两性花植物的花色受两对基因（A/a和B/b）的控制。现将某纯合的紫花植株与纯合的红花植株杂交，F1全开紫花，自交后代F2表现为紫花：红花：白花=12：3：1。回答下列问题：

（1）上述花色遗传是否遵循基因的自由组合定律?________，两亲本的基因型为__________。

（2）将F2中的红花和白花植物种植在一起，让其随机传粉，若每株的结实率相同，只收获红花植株上所结的种子，单独种植得一株系，则该株系中开白花植株占__________。若从F2挑选一株紫花和一株红花进行杂交，子代的表现型和比例为紫花：红花：白花=4：3：1，则这两株植物的基因型分别为__________________。

（3）在一个纯合紫花（AABB）株系中偶然发现一株开黄花的植株，有人推测可能是一个基因A显性突变为A+所致。若推测成立，且基因型为aaBB的植株开红花，用该突变株与基因型为aaBB的红花植株杂交，F1表现型及比例为黄花：紫花=1：1。F1自交，F2表现型及比例为_________；F1随机授粉，F2表现型及比例为___________________。

（4）经研究发现该植物有A基因的植株即开紫花，请设计杂交实验来鉴定一株紫花植株的基因型___________________。（提示：只写思路不要求具体数据）

Answer 1

【答案】是 AAbb×aaBB 1/6 AaBb×aaBb（或AaBb×Aabb） 紫花：黄花：红花=3：3：2 黄花：紫花：红花=7：5：4 让该紫色植株与白色植株杂交，得到子一代，统计子一代表现型及比例即可区分出AaBb、AaBB、Aabb三种基因型；其它的让子一代自交（或与白花杂交）即可区分AABB、AABb、AAbb三种基因型

【解析】

1、由题干信息可知，F2表现为12紫花：3红花：1白花，符合9：3：3：1，说明该植物花色受2对等位基因控制，且符合自由组合定律，子一代的基因型是AaBb，亲本纯合紫花植株的基因型是AAbb，红花植株的基因型是aaBB。

2、F2中的红花和白花植物种植在一起，让其随机传粉，求单独种植得一株系该株系中开白花植株的比例，实质是求红花植株上所结种子基因型为aabb的比例，由于该植物的授粉是随机的，即既可以进行自花授粉，也可以进行异花授粉，红花植株上所结种子的基因型是由红花植株产生的卵细胞的基因型与精子的基因型决定。

（1）由分析可知，该植物花色遗传是遵循基因的自由组合定律，亲本基因型是AAbb×aaBB。

（2）F2中的红花的基因型是1/3aaBB、2/3aaBb，白花植的基因型是aabb，红花植株可能是自花授粉，也可能是异花授粉，红花植株产生的雌配子的类型及比例是aB：ab=2：1，红花和白花产生的雄配子的类型及比例是aB：ab=1：1，通过列棋盘表可得aabb白花植株占1/3×1/2=1/6。如果表现型为紫花和红花的两个亲本杂交，子代有白花（aabb）个体，紫花植株同时含有a、b基因，红花植株也同时含有a、b基因，aabb=1/8，可以改写1/2×1/4，因此是一对等位基因测交，另一对等位基因是杂合子自交，基因型可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。

（3）如果黄花植株是由一个基因A显性突变为A+所致，则黄花植株的基因型是AA+BB，与基因型为aaBB的红花植株杂交，子一代的基因型是AaBB（紫花）：A+aBB（黄花）=1：1，AaBB自交后代是A_BB（紫花）：aaBB（红花）=3：1，A+aBB自交A+_BB（黄花）：aaBB（红花）=3：1，因此子一代自交子二代的表现型及比例是紫花：黄花：红花=3：3：2；如果F1随机授粉，产生的配子的类型及比例是AB：A+B：aB=1：1：2，由于雌雄配子结合是随机的，因此子二代的基因型及比例是A+A+BB：A+ABB：A+aBB：AABB：AaBB：aaBB=1：2：4：1：4：4，表现型及比例是黄花：紫花：红花=7：5：4。

（4）经研究发现该植物有A基因的植株即开紫花，即基因型为A_B_和A_bb的个体表现紫色，若要通过杂交实验来鉴定一株紫花植株的基因型。可以让该紫色植株与白色植株aabb杂交，统计子一代的表现型和比例：

若紫色个体的基因型为AaBb，则AaBb×aabb→AaBb紫色：Aabb紫色：aaBb红色：aabb白色=1：1：1：1，即紫色：红色：白色=2：1：1；

若紫色个体的基因型为AaBB，则AaBB×aabb→AaBb紫色：aabb红色=1：1；

若紫色个体的基因型为Aabb，则Aabb×aabb→Aabb红色：aabb红色=1：1；

以上三种情况根据子代的表现型和比例即可确定紫花的基因型。

若紫色个体的基因型为AABB，则AABB×aabb→AaBb，后代全表现为紫色；

若紫色个体的基因型为AABb，则AABb×aabb→AaBb：Aabb=1：1，后代全表现为紫色；

若紫色个体的基因型为AAbb，则AAbb×aabb→Aabb，后代全表现为紫色；

以上三种情况后代的表现型全部为紫色，但是紫色中各种基因型所占的比例的不同，因此可以让子一代自交（或与白花杂交）即可区分AABB、AABb、AAbb三种基因型。