Question

20．某閉花授粉植物，莖的高度和花的顏色受三對(duì)等位基因控制且符合自由組合定律．現(xiàn)以矮莖紫花的純合品種作母本，以髙莖白花的純合品種作父本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，在相同環(huán)境條件下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F₁中只有一株表現(xiàn)為矮莖紫花（記作植株A），其余表現(xiàn)為高莖紫花．讓F₁中高莖紫花自交產(chǎn)生F₂有高莖紫花：高莖白花：矮莖紫花：矮莖白花=27：21：9：7．請(qǐng)問(wèn)答：
（1）由雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)株高受一對(duì)等位基因控制，依據(jù)是F₂中高莖：矮莖=3：1；
（2）在F₂中高莖白花植株的基因型有10種，其中純合子比例占$\frac{1}{7}$
（3）據(jù)分析，導(dǎo)致出現(xiàn)植株A的原因有兩個(gè)：一是母本發(fā)生了自交，二是父本的某個(gè)花粉中有一個(gè)基因發(fā)生突變．為了確定是哪一種原因，讓植株A自交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例．
若子代的性狀為全為矮莖紫花，則是原因一；
若子代的性狀為矮莖紫花：矮莖白花=9：7，則是原因二．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：某閉花授粉植物莖的高度和花的顏色受三對(duì)等位基因控制且符合自由組合定律，子一代是高莖紫花，子一代自交得到子二代既有高莖也有矮莖，既有紫花也有白花，說(shuō)明高莖對(duì)矮莖、紫花對(duì)白花是顯性性狀；子二代中高莖：矮莖=3：1，符合一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)，因此高莖和矮莖可能由一對(duì)等位基因控制，子一代的基因型用Aa表示；子二代中紫花：白花=9：7，可以改寫(xiě)成9：3：3：1，因此該植物花色由兩對(duì)等位基因控制，子一代相關(guān)基因型用BbDd表示，B、D同時(shí)存在表現(xiàn)為紫花，其他表現(xiàn)為白花；子一代高莖紫花植株的基因型是AaBbDd，親本矮莖紫花母本基因型是aaBBDD，高莖白花父本的基因型是AAbbdd．

解答 解：（1）由雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果F₂中高莖：矮莖=3：1可知符合分離定律，故可推測(cè)株高受一對(duì)等位基因控制．
（2）由分析可知，子一代高莖紫花的基因型是AaBbDd，子一代自交得到子二代，高莖的基因型是AA、Aa兩種，白花基因型是BBdd、Bbdd、bbDd、bbDD、bbdd五種，因此高莖白花的基因型共有2×5=10種；子二代中高莖白花的比例是$\frac{3}{4}×\frac{7}{16}$=$\frac{21}{64}$，其中高莖白花純合子的比例是AABBdd+AAbbDD+AAbbdd=$\frac{3}{64}$，占高莖白花植株的$\frac{1}{7}$．
（3）據(jù)分析，導(dǎo)致出現(xiàn)植株A的原因有兩個(gè)：一是母本發(fā)生了自交，二是父本的某個(gè)花粉中有一個(gè)基因發(fā)生突變．為了確定是哪一種原因，讓植株A自交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例．
若子一代矮莖紫花植株A是由母本自交引起的，由于母本基因型是aaBBDD，則該矮莖紫花植株的基因型是aaBBDD，自交后代的性狀為全為矮莖紫花．
若子一代矮莖紫花植株A是父本的某個(gè)花粉中有一個(gè)基因發(fā)生突變引起的，則該矮莖紫花植株的基因型是aaBbDd，自交后代aaB_D_：aabbD_：aaB_dd：aabbdd=9：3：3：1，其中aaB_D_表現(xiàn)為矮莖紫花，其他表現(xiàn)為矮莖白花，即矮莖紫花：矮莖白花=9：7．
故答案為：
（1）F₂中高莖：矮莖=3：1  
（2）10    $\frac{1}{7}$
（3）全為矮莖紫花   矮莖紫花：矮莖白花=9：7

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)，旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律、分離定律和自由組合定律之間的關(guān)系的知識(shí)要點(diǎn)，學(xué)會(huì)應(yīng)用分離定律解決自由組合問(wèn)題及應(yīng)用演繹推理的方法預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．