Question

黄花菜是多年生雌雄同株植物，其花色有白花、黄花和红花三种表现型，基因A可将白色前体物转化为黄色色素，基因B不存在时黄色色素可转化为红色色素。科研人员用黄花植株和白花植株为亲本进行杂交，F₁均为黄花，F₁自交得F₂，F₂表现型及比例为黄花：红花：白花=9：3：4。回答下列问题。

（1）亲本中黄花植株和白花植株的基因型分别为________。

（2）让F₂红花植株自交，后代红花植株所占的比例为________；将F₂全部黄花植株严格自花受粉，其中有________的黄花植株自交后代有两种花色。

（3）某兴趣小组在重复上述实验时，发现一杂交组合的F₂的表现型及比例为黄花：红花：白花=3：1：4，研究发现原因是F₁控制花色的基因所在一条染色体部分缺失，导致缺失染色体的雄配子不育，则发生缺失的染色体是________（填“A”“a”“B”或“b”）基因所在的染色体，且缺失部分不含该基因。请你从上述实验中选择合适的植株为亲本，用一次性杂交实验验证研究发现的观点成立。________（写出实验思路及实验结论）

Answer

AABB、aabb 5/6 4/9 A 实验思路：选择重复实验的F1为父本与亲本中白色植株为母本进行测交，观察并统计测交后代的表现型及比例。实验结论：若测交后代均为白花植株，则上述研究发现的观点成立

【解析】

题意分析，题意显示基因A可将白色前体物转化为黄色色素，基因B不存在时黄色色素可转化为红色色素，据此可知A_B_表现为黄色，A_bb表现为红色，aabb和aaB_表现为白色；又知黄花植株和白花植株为亲本进行杂交，F1均为黄花，F1自交得F2，F2表现型及比例为黄花：红花：白花=9：3：4，根据F2的性状分离比可知控制花色的两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，题中亲本黄花植株的基因型为AABB，白花植株的基因型为aabb，F1的基因型为AaBb，F2表现型和基因型的及比例为9黄花（9A_B_）：3红花（3A_bb）：4白花（1aabb和3aaB_）。

（1）根据分析可知，亲本中黄花植株和白花植株的基因型分别为AABB、aabb。

（2）让F2红花植株（2Aabb，1AAbb）自交，后代红花植株所占的比例为1/3+2/3×3/4=5/6；F2全部黄花植株的基因型为（1AABB、4AaBb、2AaBB、2AABb），若这些黄花植株严格自花受粉，其中基因型为AaBB和AABb的黄花植株自交后代有两种花色，这两种基因型的黄花植株所占的比例为2/9+2/9=4/9。

（3）根据上述实验重复的结果中F2的表现型及比例为黄花：红花：白花=3：1：4，分析发现白色花的比例没有发生改变，显然F1产生的aB和ab的雄配子没有影响，再结合F2的比例总份数之和少了8份可推测，应该是一半的雄配子致死，综合分析可知应该是F1产生的AB和Ab的雄配子致死，最终F2中出现了上述异常的性状分离比，即异常比例出现的原因是F1控制花色的基因A所在的染色体发生部分缺失，且A基因随之缺失，进而导致不含A基因的雄配子致死。为了通过一次性杂交实验验证上述结论，应进行测交实验，这里应该设法找到基因型为aabb的白花雌株作母本来进行实验，根据题目（1）可知亲本中的白花植株的基因型为aabb，所以实验设计思路为：选择重复实验的F1为父本与亲本中白色植株为母本进行测交，然后观察并统计测交后代的表现型及比例，如果上述假说成立，即F1父本只有基因型为aB和ab的雄配子可育，与基因型为aabb的母本杂交，后代的表现型为全白花（aabb和aaBB），因此，结果与结论为：若测交后代均为白花植株，则上述研究发现的观点成立。