Question

香豌豆具有紫花（A）与红花（a）、长花粉（E）与圆花粉（e）两对相对性状，紫花长花粉香豌豆与红花圆花粉香豌豆杂交，所得F₁植株均表现为紫花长花粉，F₁植株自交，所得F₂植株中有紫花长花粉植株583株，紫花圆花粉植株25株，红花长花粉植株24株，红花圆花粉植株170株，请回答下列问题：

（1）分析F₁自交结果可知，这两对相对性状的遗传遵循_____定律，原因是__________。

（2）F₁个体产生的配子有_______种基因型，推测其可能的原因是__________。

（3）为了验证上述推测，请用以上植株为材料设计一代杂交实验，写出实验思路并预期实验结果。

实验思路：_________________________________________________________。

预期实验结果：___________________________________________________。

Answer

分离 F2植株中紫花：红花=3：1，长花粉：圆花粉=3：1，但紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉不符合9：3：3：1的比例及其变式 4 这两对等位基因位于一对同源染色体上，在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 选择F1中的紫花长花粉植株与亲本（或F2）中的红花圆花粉植株杂交，观察并统计子代的表现型及比例 子代出现四种表现型，但子代中紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉不符合1：1：1：1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量

【解析】

根据题干信息分析，紫花长花粉香豌豆与红花圆花粉香豌豆杂交，所得F1植株均表现为紫花长花粉，说明紫花对红花为显性性状、长花粉对圆花粉为显性性状；F1植株自交，所得F2植株中有紫花长花粉植株583株，紫花圆花粉植株25株，红花长花粉植株24株，红花圆花粉植株170株，两对性状的分离比都是3:1，但是综合考虑后代的性状分离比接近于24:1:1:7，不是9:3:3:1的变形，说明两对等位基因位于一对同源染色体上，遵循基因的分离定律但不遵循基因的自由组合定律；由于后代紫花长花粉的比例较高，说明A与E连锁、a与b连锁。

（1）根据以上分析已知，子二代中紫花：红花=3：1，长花粉：圆花粉=3：1，但紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉不符合9：3：3：1的比例及其变式，因此这两对相对性状的遗传遵循基因的分离定律但不遵循基因的自由组合定律。

（2）根据以上分析已知，控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，但是自交后代出现了四种表现型，说明子一代（AaBb）在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，产生了4种类型的配子。

（3）为了验证子一代确实产生了4种配子，可以让其与与亲本（或F2）中的红花圆花粉植株（aabb）杂交，即进行测交实验，观察并统计子代的表现型及比例。若子代出现四种表现型，但子代中紫花长花粉：紫花圆花粉：红花长花粉：红花圆花粉不符合1：1：1：1的比例或紫花长花粉植株和红花圆花粉植株的数量远多于红花长花粉植株和紫花圆花粉植株的数量，说明以上推测是正确的。