Question

某多年生闭花受粉的二倍体植物，其野生型植株均开红花。研究人员从该野生型红花品系中选育出了两株开白花的植株，分别标记为P、Q。回答下列问题：

将P、Q分别与野生型植株杂交，子一代植株均开红花，子二代中红花植株和白花植株的数量比均为3∶1。研究人员已发现P、Q白花性状的出现是基因突变造成的，现要研究两植株的白花基因突变是发生在同一对基因上，还是发生在不同对基因上，研究小组设计了杂交实验。请加以完善：

实验步骤：将P、Q进行杂交，观察、记录并统计F₁表现型及比例。

预期实验结果及结论：

（1）若F₁均开________时，可确定P、Q的白花基因突变发生在同一对基因上；

（2）若F₁均开________时，可确定P、Q的白花基因突变发生在不同对基因上。为探究这两对基因是否独立遗传，需要进一步设计实验。请写出：

①实验思路：____________________________________。

②预期结果及结论（注：不考虑交叉互换）：___________________________________。

Answer

白花 红花 让 F1 自交，观察、记录并统计 F2 表现型及比例 若 F2 中红花植株∶白花植株=9∶7，则这两对基因独立遗传；若 F2 中红花植株∶白 花植株=1∶1，则这两对基因不是独立遗传

【解析】

本题涉及到孟德尔遗传规律的适用条件、基因在染色体的位置上的验证方法以及基因突变等多个知识点，考点涉及较多，难度较大，要求考生能够理解孟德尔遗传定律的实质并灵活运用。

（1）若P、Q突变是发生在同一对基因上，则P、Q突变株的基因型可分别假定位均为a1a1、a2a2，二者杂交的F1基因型全为a1a2，全为白花植株；

（2）若P、Q突变是发生在两对基因上，则可假设P、Q后代的突变株的基因型分别为aaBB和AAbb，二者杂交F1的基因型均为AaBb，全为红花植株。（注：含有一对隐形纯合子即为白花。）
①为探究这两对基因是否独立遗传，需要进一步设计实验。实验思路：让F1（AaBb）自交，观察、记录并统计F2表现型及比例。

②若两对等位等位基因独立遗传，则F1产生AB、Ab、aB、ab四种配子，F2后代表现为A_B_（红花）：A_bb（白花）：aaB_（白花）：aabb（白花）=9:3:3:1，即红花：白花=9：7；若两对等位基因不独立遗传，则F1产生Ab和aB两种配子，F2后代出现AAbb（白花）：aaBB（白花）：AaBb（红花）==1:1:2，即白花：红花=1:1。