Question

现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒、感锈病有芒，已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述四个品种组成两个杂交组合，使其F₁均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F₂表现型及其数量比完全一致。回答问题：

（1）为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于             （填“同源”或“非同源”）染色体上，在形成配子时非等位基因要     ，在受精时雌雄配子要         ，而且每种合子（受精卵）的存活率也要            。那么，这两个杂交组合分别是：抗锈病无芒×感锈病有芒和                。

（2）上述两个杂交组合的全部F₂植株自交得到F₃种子，1个F₂植株上所结的全部F₃种子种在一起，长成的植株称为1个株系。理论上，在所有F₃株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种：

①若表现型为抗锈病无芒、抗锈病有芒，其数量比为          。

②若表现型均为感锈病，发生分离的性状是                  。

Answer

（1）非同源 自由组合 随机结合 相等 抗锈病有芒×感锈病无芒

（2）3：1 有芒和无芒

【解析】（1）若抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b这两对等基因控制，再根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb，若要使两个杂交组合产生的F1与F2均相同，则两个亲本组合只能是AABB（抗锈病无芒）×aabb（感锈病有芒）、AAbb（抗锈病有芒）×aaBB（感锈病无芒），得F1均为AaBb，这两对等位基因须位于两对同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的F2完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成的受精卵的存活率也要相同。

（2）根据上面的分析可知，F1为AaBb，F2植株将出现9种不同的基因型：AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb，可见F2自交最终可得到9个F3株系，其中基因型AaBB、AABb、Aabb、aaBb中有一对基因为杂合子，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离，依次是抗锈病无芒：感锈病无芒=3：1、抗锈病无芒：抗锈病有芒=3：1、抗锈病有芒：感锈病有芒=3：1、感锈病无芒：感锈病有芒=3：1。

【考点定位】基因的自由组合规律的实质及应用

【名师点睛】技巧点拨：解答遗传类实验探究题应注意的问题

(1)看清是探究性实验还是验证性实验，验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论，探究性实验则需要分情况讨论。

(2)看清题目中给定的亲本情况，确定用自交还是测交。自交只需要一个样本即可，而测交则需要两个亲本。

(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现3∶1或1∶1这些比例，无法确定基因的位置，也就无法证明是否符合自由组合定律。