Question

某二倍体自花传粉植物的抗病（A）对易感病（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为 显性，且两对等位基因位于两对同源染色体。

（1）两株植物杂交，F₁ 中抗病矮茎出现的概率为 3/8，则两个亲本的基因型为__________和_______________。

（2）让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F₁，F₁自交时，若含 a 基因的花粉有一半死亡，则F₂的表现型及其比例是抗病高杆：抗病矮杆：易感病高杆：易感病矮杆＝____________。与F₁ 相比，F₂中 B 基因的基因频率________ （填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为 Bb 的高茎植物幼苗染色体加倍成基因型为 BBbb 的四倍体植株，假设该植株自交后代均能存活，高茎对矮茎为完全显性，则其自交后代的表现型种类及比例为____________________________________ 。

（4）用 X 射线照射纯种高茎个体的花粉后，人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上，得到的F₁ 共 1812 株，其中出现了一株矮茎个体。推测该矮茎个体出现的原因可能有：

①经 X 射线照射的少数花粉中高茎基因（B）突变为矮茎基因（b）；② X 射线照射导致少数花粉中染色体片段缺失，使高茎基因（B）丢失。为确定该矮茎个体产生的原因，科研小 组做了下列杂交实验。请你根据实验过程，对实验结果进行预测。注意：染色体片段缺失的雌雄配子可育，而缺失纯合子（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。

实验步骤：

第一步：选F₁矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交，得到种子。 第二步：种植上述种子，得F₂植株，自交，得到种子第三步：种植F₂结的种子得到F₃ 植株，观察并统计F₃植株茎的高度及比例。

 结果预测及结论：

①若F₃植株的高茎与矮茎的比例为_______________，说明F₁中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因（B）突变为矮茎基因（b）的结果。

②若F₃植株的高茎与矮茎的比例为__________，说明F₁ 中矮茎个体的出现是 B 基因所在染色体片段缺失引起的。

Answer

AaBb Aabb 抗病高杆 ：抗病矮杆 ：易感病高杆 ：易感病矮杆 = 15 ：5 ：3 ：1 不变 高茎 ：矮茎=35 ：1 3 ：1 6 ：1

【解析】

两对相对性状的计算中，要根据后代某种基因型的比例推亲本的基因型，由于茎的高度和感病（抗病）性状符合基因的自由组合定律，故可以拆开分别计算，根据后代抗病：感病=3:1，可知亲本对应的基因型均为杂合子；根据后代高茎：矮茎=1:1，可知亲本对应的基因型组合为杂合子与隐性纯合子的测交。进而推出亲本的基因型为：AaBb和Aabb。

（1）两株植物杂交，F1 中抗病矮茎即A-bb出现的概率为 3/8即3/4×1/2，由此可以推出亲本中两对性状的基因型组合分别为：Aa×Aa和Bb×bb，故两个亲本的基因型为AaBb和Aabb。

（2）让纯种抗病高茎AABB植株与纯种易感病矮茎植株aabb杂交得F1，F1（AaBb）自交时，若含 a 基因的花粉有一半死亡，则子一代产生的花粉中A:a=2:1，故F2中抗病：感病=5:1，高茎：矮茎=3:1，故抗病高茎：抗病矮茎：易感病高茎：易感病矮茎＝15:5:3:1。与F1 相比，F2中 B 基因的基因频率不变，仍为1/2。

（3）由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为 Bb 的高茎植物幼苗染色体加倍成基因型为 BBbb 的四倍体植株，其产生的配子为BB:bb:Bb=1:1:4，则其自交后代中矮茎=1/6×1/6=1/36，高茎=1-1/36=35/36，故高茎：矮茎=35：1。

（4）让该矮秆植物与BB杂交，若该矮秆植株为基因突变所致，则其基因型为bb，子一代为Bb，子二代中高茎：矮茎=3:1；若其是染色体片段缺失所致，设其基因型为B-b，则子一代的基因型为1/2BB-、1/2Bb，子二代中B-：bb：B-B-（致死）=（1/2×3/4+1/2×3/4=6/8）：（1/2×1/4=1/8）：（1/2×1/4=1/8）=6:1:1，存活的植株中高茎：矮茎=6:1。