Question

荞麦是两性花作物，具有稳定的易于区分的相对性状，如花药大小（正常、小）、痩果形状（棱尖、棱圆）等。某兴趣小组利用纯种荞麦进行杂交实验，获得了F₁，F₁自由交配得 F₂，F₂代性状统计结果如下。花药正常：花药小=452：348，痩果棱尖：痩果棱圆=591：209。请回答：

（1）花药大小的遗传至少受_______对等位基因控制，F₂代花药小的植株中纯合子所占比例为________。

（2）为探究控制花药大小和痩果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系，兴趣小组用了最简单的方法进行了分析判断（不考虑交叉互换）。请帮助他们完成下列实验方案：

①选择纯合花药正常、痩果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、痩果棱圆植株作亲本杂交，获得F₁；

②__________________________________________________________________；

③统计后代中两种性状的表现型及比例。

结果分析：

若后代中____________________________________________，

则控制花药大小和痩果形状两对性状的基因位于两对染色体上；

若后代中____________________________________________，

则控制花药大小和痩果形状两对性状的基因位于三对染色体上。

Answer

两 3/7 让F1自交（或自由交配）获得F2 花药正常瘦果棱尖：花药小瘦果棱尖：花药小瘦果棱圆=9:3:4 花药正常瘦果棱尖：花药正常瘦果棱圆：花药小瘦果棱尖：花药小瘦果棱圆=27:9:21：7

【解析】

根据题意分析可知，花药正常：花药小=452：348≈9：7，是9：3：3：1的变形，说明该对性状至少受两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，子一代基因型为双杂合子（设为AaBb），则双显性（A_B_）为花药正常，其余基因型为花药小；痩果棱尖：痩果棱圆=591：209≈3：1，说明该性状受一对等位基因（设为D、d）控制，且痩果棱尖为显性性状。

（1）根据以上分析已知，花药的大小受两对等位基因的控制，子一代为双杂合子（AaBb），且双显性（A_B_）为花药正常，其余基因型为花药小，则F2代为9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb，所以花药小的植株（3A_bb、3aaB_、1aabb）中纯合子所占比例为3/7。

（2）实验方案：

①根据以上分析可知，花药大小和瘦果形状受3对等位基因控制，为探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系，可选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株为材料，进行实验获得F1；

②让F1自交（或自由交配）获得F2；

③统计后代中两种性状的表现型及比例。

结果分析：

若控制花药大小和痩果形状两对性状的基因位于两对染色体上，假设D与A连锁，则后代A_B_D_:A_bbD_：aaB_dd：aabbdd=9:3:3:1，因此后代中花药正常瘦果棱尖：花药小瘦果棱尖：花药小瘦果棱圆=9:3:4；若控制花药大小和痩果形状两对性状的基因位于三对染色体上，则后代花药正常：花药小=9：7，痩果棱尖：痩果棱圆=3:1，因此后代的性状分离比为花药正常瘦果棱尖：花药正常瘦果棱圆：花药小瘦果棱尖：花药小瘦果棱圆=27:9:21:7。