Question

野茉莉花为二倍体植物，花的颜色有白色、浅红、粉红、大红和深红五种颜色，但其遗传基础并不清楚，科研人员做出了不同的假设：①该性状由常染色体上同一位点的5个复等位基因控制，A₁（深红），A₂（大红），A₃（粉红），A₄（浅红），a（白色），且A₁>A₂>A₃>A₄>a，即A₁对A₂显性，以此类推。A₁A₂、A₁A₃、A₁A₄、A₁a个体的花均为深红色。②该性状由两对常染色体上独立遗传的等位基因（A、a，B、b）控制，显性基因决定红色，效果相同，且具有累加作用。

（1）若为第一种假设，野茉莉花的花色相关基因型共有__________种，这5个复等位基因形成的原因是__________。

（2）若为第二种假设，野茉莉花色的相关基因型共有__________种，茉莉花的花色形成__________（填“能”或“不能”）说明基因和性状是一一对应的关系。

（3）让纯合的深红个体同白色个体交配，如果后代全部为__________色，则第一种假设成立；如果全为__________色，则第二种假设成立。为了进一步验证实验结论，将F₁个体进行自交，如果自交后代性状及其比例为__________，则第一种假设成立；如果自交后代性状及其比例为__________，则第二种假设成立。

Answer

15 基因突变是不定向的 9 不能 深红 粉红 深红∶白色=3∶1 深红∶大红∶粉红∶浅红∶白色=1∶4∶6∶4∶1

【解析】

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的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由于基因突变具有不定向性，因此基因突变可能产生复等位基因，复等位基因在遗传过程中也遵循基因分离定律。

（1）如果该性状由同一位点的5个复等位基因控制，A1（深红），A2（大红），A3（粉红），A4（浅红），a（白色），则该野茉莉的相关基因型是5种纯合子，杂合子是C52=10种，所以共有15种基因型。这5个复等位基因形成的原因是由于基因突变是不定向的。

（2）若为第二种假设，野茉莉花色的相关基因型共有3×3=9种，这种情况是由于两对基因控制一种性状，所以茉莉花的花色形成不能说明基因和性状是一一对应的关系。

（3）如果符合①假说，纯合深红色的基因型是A1A1，白色的基因型是aa，杂交后代的基因型是A1a，都表现为深红色，自交子二代A1_∶aa=3∶1，分别表现为深红色、白色；如果符合②假说，纯合深红色的基因型是AABB，白色的基因型是aabb，杂交后代的基因型是AaBb，都表现为粉红色，AaBb自交得到子二代表现型及比例是深红色（4个显性基因）∶大红色（3个显性基因）∶粉红色（2个显性基因）∶浅红色（1个显性基因）∶白色（无显性基因）=1∶4∶6∶4∶1。综上分析可知，F1个体进行自交，如果自交后代性状及其比例为深红∶白色=3∶1，则第一种假设成立；如果自交后代性状及其比例为深红∶大红∶粉红∶浅红∶白色=1∶4∶6∶4∶1，则第二种假设成立。