Question

某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m)为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

（1）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F₁，F₁自交得F₂，F₂自交性状不分离植株所占的比例为______；用隐性亲本与F₂中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为____________。

（2）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是_____________。

缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个HH型配子，最可能的原因是_____________。

（3）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）。请完成下面的结果预期。

结果预测：

Ⅰ.若________________________，则为图甲所示的基因组成。

Ⅱ.若________________________，则为图乙所示的基因组成。

Ⅲ.若________________________，则为图丙所示的基因组成。

Answer

1/4 4：1 (减数第一次分裂时的）交叉互换 减数第二次分裂时染色单体未分离 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1：1 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2：1 宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2：1

【解析】试题分析：根据题干信息分析，基因M、m与基因R、r在2号染色体上，则这两对基因表现为连锁遗传；基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h或基因R、r与基因H、h可自由组合。

（1）基因M、m在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h之间遵循基因的自由组合定律。用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1（MmHh），F1自交得F2，F2中纯合子所占的比例为1/2×1/2=1/4，即F2自交后代不发生性状分离植株所占的比例为1/4；F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为1/9MMHH、2/9MmHH、2/9MMHh、4/9MmHh，用隐性亲本（mmhh）与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎（M_H_）所占的比例为1/9+2/9×1/2+2/9×1/2+4/9×1/2×1/2=4/9，窄叶矮茎植株（mmhh）的比例为4/9×1/2×1/2=1/9，因此测交后代中宽叶高茎：窄叶矮茎=4：1

（2）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是（减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换．缺失一条4号染色体的高茎植株（H_）减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，移向同一极所致。

（3）检测植株的基因组成最简便的方法为自交，但是题干要求为杂交，故应选用测交方法来进行检测，选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交，结果如下：
Ⅰ.若为图甲所示的基因组成，则，即F1中宽叶红花：宽叶白花=1：1；

Ⅱ．若为图乙所示的基因组成，则，即F1中宽叶红花：宽叶白花=2：1；

Ⅲ．若为图丙所示的基因组成，则，即F1中宽叶红花：窄叶白花=2：1。

【点睛】根据提供信息分析，三对等位基因位于染色体上的关系，判断两两之间遵循的遗传定律，是解答本题的关键。