Question

玉米紫冠(A)对非紫冠(a)、非糯(B)对糯(b)、非甜(D)对甜(d)有完全显性作用，3对基因独立遗传。现有3个纯种的玉米品系，即甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)和丙(AABBdd)，某小组设计了获得aabbdd个体的杂交方案如下。

第一年：种植品系甲与丙，让品系甲和丙杂交，获得F₁的种子；

第二年：种植F₁和品系乙，让F₁与品系乙杂交，获得F₂的种子；

第三年：种植F₂，让F₂自交，获得F₃的种子；

第四年：种植F₃，植株长成后，选择表现型为非紫冠糯甜的个体，使其自交，保留种子。

请回答下列问题。

(1)F₁的基因型为____________，表现型为________。

(2)F₂的基因型及比例为____________，表现型有____________种。

(3)F₃中aabbdd个体所占的比例为____________。

(4)为了验证基因B、b与D、d独立遗传，请在甲、乙、丙3个品系中选取材料，设计可行的杂交实验方案。

第一步：取____________________杂交，得F₁；

第二步：____________________________________；

第三步：统计F₂的表现型及比例。

结果预测：______________________________，说明基因B、b与D、d独立遗传。

Answer

AaBBDd 紫冠非糯非甜 AABbDD：AABbDd：AaBbDD：AaBbDd＝1：1：1：1 1 1/256 品系乙和丙 让F1个体自交，得F2 F2出现4种表现型(非糯非甜、非糯甜、糯非甜、糯甜)，且比例为9：3：3：1

【解析】

自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

(1)由题干可知,aaBBDD(甲)×AABBdd(丙)→F1：AaBBDd,表现型为紫冠非糯非甜。

(2)AaBBDd(F1)×AAbbDD(乙)→F2：AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd，且比例为1∶1∶1∶1，全部表现为紫冠非糯非甜。

(3)F 2 中基因型为AABbDD、AABbDd、AaBbDD、AaBbDd的个体各占1/4，让其自交得F3，只有基因型为AaBbDd的个体自交后代中会出现基因型为aabbdd的个体，且概率为(1/64)×(1/4)=1/256。

(4)为了验证基因B、b与D、d独立遗传，即符合自由组合定律，可用测交法、自交法、花粉鉴定法等。题中要求设计可行的杂交实验方案，可选用品系乙(bbDD)和丙(BBdd)杂交得F1(BbDd)，F1自交得F2，F2有4种表现型，且比例符合孟德尔的性状分离比(9∶3∶3∶1)，则说明基因B、b与D、d独立遗传。