Question

番茄是一种雌雄同花植物，可自花传粉，也可异花传粉，已知紫茎（A）对绿茎（a）为显性，缺刻叶（B）对马铃薯状叶（b）为显性。现有一对表现型为紫茎缺刻叶（甲植株）和绿茎缺刻叶（乙植株）的亲本进行杂交，子代番茄（F₁）中有237株紫茎缺刻叶、82株紫茎马铃薯状叶、239株绿茎缺刻叶、79株绿茎马铃薯状叶。不考虑突变和交叉互换，请分析回答下面问题：

（1）甲植株和乙植株的基因型分别是_____，F₁中紫茎缺刻叶植株的基因型是_____。

（2）F₁中纯合的绿茎缺刻叶植株所占比例是_____，F₁的绿茎缺刻叶植株中纯合子所占比例是_____。

（3）若让F₁植株再自然繁育一代产生F₂，则F₂中紫茎：绿茎＝_____。

（4）现要验证A、a和B、b基因遵循基因的自由组合定律，请从上述甲植株、乙植株以及F₁中的紫茎马铃薯状叶植株、绿茎马铃薯状叶植株中选择实验材料，设计最简单的实验方案。该方案是_____。若实施该实验方案，在亲本的配子受精时，雌雄配子的结合方式有_____种。

Answer

AaBb、aaBb AaBB、AaBb 1/8 1/3 7：9 让甲植株自交，观察并统计子代表现型及比例 16

【解析】

1.基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。

2.分析题干信息：一对表现型为紫茎缺刻叶（甲植株）和绿茎缺刻叶（乙植株）的亲本进行杂交，子一代番茄中有237株紫茎缺刻叶、82株紫茎马铃薯状叶、239株绿茎缺刻叶、79株绿茎马铃薯状叶，单独分析每一对相对性状，紫茎：绿茎≈1：1、亲本基因型是Aa、aa，缺刻叶：马铃薯叶≈3：1，亲本基因型是Bb、Bb，植株甲的基因型是AaBb，植株乙的基因型是aaBb，考虑2对相对性状，子代的表现型比例接近3：1：3：1，因此2对等位基因遵循自由组合定律。

（1）由分析可知，甲的基因型是AaBb，乙的基因型是aaBb；亲本基因型是AaBb、aaBb，因此紫茎缺刻叶植株的基因型是AaBB、AaBb。

（2）亲本基因型是AaBb、aaBb，杂交子代纯合的绿茎缺刻叶植株所占比例是aaBB=1/2×1/4=1/8；子代绿茎缺刻叶植株的基因型是aaBB：aaBb=1：2，其中纯合子所占比例是1/3。

（3）由于该植株既可以自花传粉，也可异花传粉，自然繁育相当于自由交配，亲本基因型是AaBb、aaBb，子一代Aa：aa=1：1、BB：Bb：bb=1：2：1，自由交配后AA：Aa：aa=1：6：9、BB：Bb：bb=1：2：1，紫茎和绿茎，只考虑A、a，因此紫茎（A_）：绿茎（aa）=7：9。

（4）用植物验证自由组合定律最简单的实验是自交，甲的基因型是AaBb，甲自交观察后代的表现型比例，如果后代出现9：3：3：1的性状分离比，则遵循自由组合定律。基因型为AaBb的个体产生四种类型的配子，雌雄配子随机结合，共有16种组合方式。