Question

荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a和B、b表示．为探究荠菜果实形状的遗传规律，进行了杂交实验（如图）

 

（1）图中亲本基因型为 _______________________________________ ．根据F₂表现型比例判断，荠菜果实形状的遗传遵循 ______________________ ．

（2）F₁测交后代的表现型及比例为 __________________ ．

（3）图中F₂三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍为三角形果实，这样的个体在F₂三角形果实荠菜中的比例为 ______ ；还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是 ______ ．

（4）现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子，由于标签丢失而无法区分．根据以上遗传规律，请设计实验方案确定每包种子的基因型．有已知性状（三角形果实和卵圆形果实）的荠菜种子可供选用．

实验步骤：

①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F₁种子

②F₁种子长成的植株自交，得F₂种子

③F₂种子长成植株后，按果实形状的表现型统计植株的比例

结果预测：

Ⅰ．如果F₂三角形与卵圆形果实植株的比例约为15：1，则包内种子基因型为AABB；

Ⅱ．如果 _________________________________________ ，则包内种子基因型为AaBB；

Ⅲ．如果F₂三角形与卵圆形果实植株的比例约为3：1，则包内种子基因型为aaBB．

Answer

AABB和aabb 基因自由组合定律 三角形果实：卵圆形果实=3：1 7/15 AaBb、Aabb和aaBb F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为27：5

【解析】

分析题图：三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交，后代所结果实皆为三角形，则三角形为显性，F2代中三角形果实：卵圆形果实≈15：1，符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9：3：3：1的变形（9+3+3）：1，可知纯隐性（基因型为aabb）为卵圆形，其余皆为三角形。据此答题。

（1）F2中三角形：卵圆形=301：20≈15：1，是“9：3：3：1”的变式，说明荠菜果实形状的遗传受两对等位基因控制，且它们的遗传遵循基因的自由组合定律。由此还可推知F1的基因型为AaBb，三角形的基因型为A_B_、A_bb、aaB_，卵圆形的基因型为aabb，则亲本的基因型是AABB和aabb。

（2）F1的基因型是AaBb，测交后代的基因型是AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1：1：1：1，其中AaBb、aaBb、Aabb表现为三角形果实，aabb表现为卵圆形果实，三角形果实：卵圆形果实​=3：1。

（3）F2三角形果实荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体基因型特点是不同时具有a和b，由于自交后代不能出现aabb，故这种个体自交的子代都是三角形，F2有以下基因型符合该特点：AABB1/16、1/8AABb、1/8AaBB、1/16aaBB、1/16AAbb，它们总共占总数的7/16，但是占15份三角形中的7份，即这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为7/15。还有部分个体自交后发生性状分离，它们的基因型是AaBb、Aabb和aaBb。

（4）基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的三角形个体与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的子一代自交后代情况有所不同，据此进行实验设计。若包内种子基因型为AABB，与卵圆形即aabb杂交结果即F1为AaBb，F1种子长成的植株（基因型为AaBb）自交，得F2种子，F2种子长成植株后，F2中三角形与卵圆形果实植株的比例约为15：1。若包内种子基因型为AaBB，与卵圆形即aabb杂交结果有：AaBb和aaBb，两者各占一半，F1种子长成的植株自交得F2种子，F2种子长成植株后，F2卵圆形果实植株所占比例为1/2×1/4×1/4+1/2×1/4=5/32，故三角形果实所占比例为1-5/32=27/32，所以若包内种子基因型为AaBB，则F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为27：5。