Question

11．某兩性花植物的花色受兩隊獨立遺傳的等位基因（M、m）和（N、n）的控制，其基因控制性狀的過程如圖所示．現有純合的白花植株和純合的紅花植株雜交F₁，全為紫花植株，F₁自交產生F₂，請回答下列問題：
（1）親本白花植株和紅花植株的基因型分別是mmNN、MMnn．
（2）F₂中表現型為白花的植株自交都不會出現性狀分離，該表現型植株所占的比例是$\frac{1}{4}$．
（3）若選擇F₂中的某種表現型的全部植株進行測交，測交子代出現了三種表現型，則選擇的F2植株的表現型為紫花，測交子代的表現型及比例為紫花：紅花：白花=4：2：3．
（4）育種過程中為增加白花植株的比例，將一個能使花粉不育的S基因導入到F₁植株M基因所在的染色體上，導入S基因后的F₁植株自交子代有3種基因型．若用相同的方法增加紅花植株的比例，則應將兩個S基因分別導入F₁植株N基因所在的染色體上．

Answer 1

分析 分析圖解：基因M控制酶1的合成，基因N控制酶2的合成，酶1和酶2同時存在時，植株開紫花，即基因型為M_N_；只有酶1沒有酶2時，植物開紅花，即基因型為M_nn；其余均為開白花．

解答 解：（1）分析題意可知，純合的白花植株（mm__）和純合的紅花植株（MMnn）雜交F₁，全為紫花植株（M_N_），說明親本白花植株的基因型為mmNN，即雙親基因型分別為mmNN、MMnn．
（2）F₂中白花的基因型可以表示為mm__，占整個子二代的$\frac{1}{4}×1=\frac{1}{4}$，這些白花植株自交后代不會發生性狀分離．
（3）紅花植株（M_nn）測交后代只有兩種表現型，白花植株（mm__）測交后代只有一種表現型，只有紫花植株測交后代會出現三種表現型，由于紫花植株中有$\frac{1}{9}$MMNN、$\frac{2}{9}$MmNN、$\frac{2}{9}$MMNn、$\frac{4}{9}$MmNn，產生的配子中有$\frac{4}{9}$MN、$\frac{2}{9}$Mn、$\frac{2}{9}$mN、$\frac{1}{9}$mn，因此測交后代的表現型及比例：紫花：紅花：白花=4：2：3．
（4）育種過程中為增加白花植株的比例，將一個能使花粉不育的S基因導入到F₁植株M基因所在的染色體上，由于雌配子的類型不改變，因此導入S基因后的F₁植株自交子代仍然有3種基因型．若用相同的方法增加紅花植株的比例，則應將兩個S基因分別導入F1植株N基因所在的染色體上．
故答案為：
（1）mmNN、MMnn
（2）白花     $\frac{1}{4}$
（3）紫花      紫花：紅花：白花=4：2：3
（4）3    N

點評 本題結合基因控制性狀的關系圖，考查基因自由組合定律及應用，要求考生掌握基因自由組合定律的實質，學會應用逐對分析法解題．本題的切入點是“9：7”，屬于“9：3：3：1”的變式，由此可以推出F₁的基因型．對于此類試題，學生要掌握兩對等位基因共同控制生物性狀時，F₂中出現的表現型異常比例的分析．