Question

2．某種兩性花植物的花色受兩對基因（A/a和B/b）控制．現將某純合的紫花植株與純合的紅花植株雜交，F₁全開紫花，自交后代F₂表現為12紫花：3紅花：1白花．
回答下列問題：
（1）上述花色遺傳是否遵循基因的自由組合定律？是．兩親本的基因型為AAbb×aaBB．
（2）將F₂中的紅花和白花植物種植在一起，讓其隨機傳粉，若每株的結實率相同，只收獲紅花植株上所結的種子，單獨種植得一株系，則該株系中開白花植株占$\frac{1}{6}$．
（3）若表現型為紫花和紅花的兩個親本雜交，子代的表現型和比例為4紫花：3紅花：1白花，則兩親本的基因型分別為AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（4）在一個純合紫花（AABB）株系中偶然發現一株開黃花的植株，有人推測可能是由于一個基因A顯性突變為A⁺所致．若推測成立，且基因型為aaBB的植株開紅花，用該突變株與基因型為aaBB的紅花植株雜交，F₁表現型及比例為1黃花：l紫花，F₁自交，F₂表現型及比例為紫花：黃花：紅花=3：3：2；F₁隨機授粉，F₂表現型及比例為黃花：紫花：紅花=7：5：4．

Answer 1

分析 1、由題干信息可知，F₂表現為12紫花：3紅花：1白花，符合9：3：3：1，說明該植物花色受2對等位基因控制，且符合自由組合定律，子一代的基因型是AaBb，親本純合紫花植株的基因型是AAbb，紅花植株的基因型是aaBB．
2、F₂中的紅花和白花植物種植在一起，讓其隨機傳粉，求單獨種植得一株系該株系中開白花植株的比例，實質是求紅花植株上所結種子基因型為aabb的比例，由于該植物的授粉是隨機的，即既可以進行自花授粉，也可以進行異花授粉，紅花植株上所結種子的基因型是由紅花植株產生的卵細胞的基因型與精子的基因型決定．

解答 解：（1）由分析可知，該植物花色遺傳是否遵循基因的自由組合定律，親本基因型是AAbb×aaBB．
（2）F₂中的紅花的基因型是$\frac{1}{3}$aaBB、$\frac{2}{3}$aaBb，白花植的基因型是aabb，紅花植株產生的配子的類型及比例是aB：ab=2：1，紅花植株可能是自花授粉，也可能是異花授粉，概率各占$\frac{1}{2}$，如果是異花授粉，精子的基因型是aa，因此F₂中的紅花和白花植物種植在一起，讓其隨機傳粉，若每株的結實率相同，只收獲紅花植株上所結的種子，單獨種植得一株系，則該株系中開白花植株的比例是aabb=$\frac{1}{3}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{6}$．
（3）如果表現型為紫花和紅花的兩個親本雜交，子代有白花（aabb）個體，紫花植株同時含有a、b基因，紅花植株也同時含有a、b基因，aabb=$\frac{1}{8}$，可以改寫成$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$，因此是一對等位基因測交，另一對等位基因是雜合子自交，基因型可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．
（4）如果黃花植株是由一個基因A顯性突變為A⁺所致，則黃花植株的基因型是AA⁺BB，與基因型為aaBB的紅花植株雜交，子一代的基因型是AaBB（紫花）：A⁺aBB（黃花）=1：1，AaBB自交后代是A_BB（紫花）：aaBB（紅花）=3：1，A⁺aBB自交A^+_BB（黃花）：aaBB（紅花）=3：1，因此子一代自交子二代的表現型及比例是紫花：黃花：紅花=3：3：2；如果F₁隨機授粉，產生的配子的類型及比例是AB：A⁺B：aB=1：1：2，
由于雌雄配子結合是隨機的，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，表現型及比例是黃花：紫花：紅花=7：5：4．
故答案為：
（1）是   AAbb×aaBB
（2）$\frac{1}{6}$
（3）AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
（4）紫花：黃花：紅花=3：3：2   黃花：紫花：紅花=7：5：4

點評 本題旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的知識要點，把握知識的內在聯系，區分自交和自由交配方式及計算方法，應用相關知識進行推理綜合解答問題．