Question

3．某二倍體自花傳粉植物的抗病（A）對易感病（a ）為顯性，高莖（B ）對矮莖（b ）為顯性，且兩對等位基因位于兩對同源染色體上．
（1）兩株植物雜交，F₁ 中抗病矮莖出現的概率為$\frac{3}{8}$，則兩個親本的基因型為AaBb、Aabb
（2）讓純種抗病高莖植株與純種易感病矮莖植株雜交得 F₁，F₁自交時，若含a 基因的花粉有一半死亡，則 F₂ 代的表現型及其比例是抗病高莖：抗病矮莖：易感病高莖：易感病矮莖=15：5：3：1．與 F₁代相比，F₂代中，B 基因的基因頻率不變（變大、不變、變小）．該種群是否發生了進化？是 （填“是”或“否”）．
（3）由于受到某種環境因素的影響，一株基因型為 Bb的高莖植株幼苗染色體加倍成為基因型為BBbb的四倍體植株，假設該植株自交后代均能存活，高莖對矮莖為完全顯性，則其自交后代的表現型種類及其比例為高莖：矮莖=35：1．  讓該四倍體植株與正常二倍體雜交得到的植株是否是一個新物種？否，原因是因為雜交后代為三倍體，無繁殖能力．
（4）用 X 射線照射純種高莖個體的花粉后，人工傳粉至多株純種矮莖個體的雌蕊柱頭上，得 F₁共1812 株，其中出現了一株矮莖個體．推測該矮莖個體出現的原因可能有：①經X 射線照射的少數花粉中高莖基因（B ）突變為矮莖基因（b ）；②X 射線照射導致少數花粉中染色體片段缺失，使高莖基因（B ）丟失．為確定該矮莖個體產生的原因，科研小組做了下列雜交實驗．（染色體片段缺失的雌、雄配子可育，而缺失純合體（兩條同源染色體均缺失相同片段）致死．）請你根據實驗過程，對實驗結果進行預測．
實驗步驟：
第一步：選F₁ 代矮莖植株與親本中的純種高莖植株雜交，得到種子；
第二步：種植上述種子，得F₂ 代植株，自交，得到種子；
第三步：種植F2 結的種子得F₃代植株，觀察并統計F₃ 代植株莖的高度及比例．
結果預測及結論：
①若F₃ 代植株的高莖與矮莖的比例為3：1，說明F₁ 中矮莖個體的出現是花粉中高莖基因（B ）突變為矮莖基因（b ）的結果；
②若F₃ 代植株的高莖與矮莖的比例為6：1，說明 F₁ 中矮莖個體的出現是B 基因所在的染色體片段缺失引起的．

Answer 1

分析 由于二倍體自花傳粉植物的抗病對易感病為顯性，高莖對矮莖為顯性，且兩對等位基因位于兩對同源染色體上，所以遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）兩株植物雜交，F₁中抗病矮莖出現的概率為$\frac{3}{8}$，即$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$，所以兩個親本的基因型為AaBb、Aabb．
（2）讓純種抗病高莖植株與純種易感病矮莖植株雜交得F₁，F₁自交時，產生AB、Ab、aB、ab4種比例相等的雌雄配子．若含a基因的花粉有一半死亡，則雄配子的比例為AB：Ab：aB：ab=2：2：1：1．因此，F₂代的表現型及其比例是抗病高莖：抗病矮莖：易感病高莖：易感病矮莖=15：5：3：1．與F₁代相比，F₂代中，B基因的基因頻率不變，但由于A、a基因的頻率發生了改變，所以該種群發生了進化．
（3）由于受到某種環境因素的影響，一株基因型為Bb的高莖植株幼苗染色體加倍成為基因型為BBbb的四倍體植株，假設該植株自交后代均能存活，高莖對矮莖為完全顯性，則基因型為BBbb的四倍體植株經減數分裂產生的配子是BB：Bb：bb=1：4：1，其自交后代的表現型種類及其比例為高莖：矮莖=35：1．讓該四倍體植株與正常二倍體雜交得到的植株是三倍體植株，無繁殖能力，所以是一個新物種．
（4）要探究X射線照射花粉產生的變異類型，需要選F₁代矮莖植株與親本中的純種高莖植株雜交，得到種子（F₂代）；將F₂代植株的自交，得到種子（F₃代）．
①若F₃代植株的高莖與矮莖的比例為3：1，說明F₁中矮莖個體的出現是花粉中高莖基因（B）突變為矮莖基因（b）的結果；
②若F₃代植株的高莖與矮莖的比例為6：1，說明F₁中矮莖個體的出現是B基因所在的染色體片段缺失引起的．
故答案為：
（1）AaBb、Aabb
（2）抗病高莖：抗病矮莖：易感病高莖：易感病矮莖=15：5：3：1       不變     是
（3）高莖：矮莖=35：1       否       因為雜交后代為三倍體，無繁殖能力
（4）3：1        6：1

點評 本題考查基因自由組合定律和染色體變異的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．