Question

现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。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生物两对等位基因必须位于_____________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_____________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，那么，在这4种株系中，每种株系的表现型及其数量比分别是_____________、______________、____________ 和_____________。

Answer

（1）（6分，每空1分）非同源染色体 自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒×感锈病无芒

（2）（8分，每空2分）抗锈病无芒：抗锈病有芒=3：1 抗锈病无芒：感锈病无芒=3：1

感锈病无芒：感锈病有芒=3：1 抗锈病有芒：感锈病有芒=3：1

【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】用分离定律解决自由组合问题

（1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础．

（2）解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题．在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题．如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa，Bb×bb．然后，按分离定律进行逐一分析．最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案．