Question

某多年生植物的宽叶和窄叶由等位基因A、a控制，红花和白花由等位基因R、r控制。用两株纯合植株杂交得到实验结果如下表。请回答下列问题：

亲本组合	F1	F2
宽叶红花	宽叶红花	宽叶白花	窄叶红花	窄叶白花
宽叶白花(♀) x窄叶红花(♂)	98	102	61	63	20
宽叶白花(♂) x窄叶红花(♀)	101	103	62	61	21

（1）控制这两对相对性状的基因位于__________(常染色体／性染色体)上，原因是_______________________________________。

（2）F₂中出现四种表现型的比例约为_____________，研究小组经分析提出了两种假说：

假说一：F₂中有两种基因型的个体死亡，且致死的基因型为______________________。

假说二：F₁中__________（基因型）的花粉不育。

（3）请利用上述实验中的植株为材料，设计一代杂交实验检验两种假说(写出简要实验设计思路，并指出支持假说二的预期实验结果)。___________________________

（4）如果假说二成立，则F₂中宽叶红花植株的基因型种类及比例为_________________；如果假说一成立，用F₂中宽叶红花自交，后代窄叶白花植株所占比例是______________。

Answer

常染色体 亲本杂交，正反交结果相同 5：3：3：1 AaRR、AARr AR 以F1中的宽叶红花作为父本或母本分别与F2中的窄叶白花测交，观察子代的表现型并统计比例。若两种方式的测交实验中有一种子代出现宽叶白花：窄叶白花：窄叶红花=1：1：1（子代不出现宽叶红花），则假说二成立 3AaRr：1AaRR：1AARr 1/15

【解析】

根据题意和图表分析可知，表中为正反交实验，实验的结果子代表现型一致，说明控制这两对相对性状的基因均位于常染色体上，与性别无关联性。再根据F1自交后代发生性状分离，可知宽叶对窄叶为显性性状、红花对白花为显性性状，但是F2代中表现型及比例接近宽叶红花∶宽叶白花∶窄叶红花∶窄叶白花=5∶3∶3∶1，不符合9∶3∶3∶1的比例，说明后代中可能存在致死现象或者亲代产生的某种配子不育导致的。

（1）由表格信息可知，亲本正交、反交的结果相同，都表现宽叶红花，因此两对等位基因控制的性状的遗传与性别无关，两对等位基因都位于常染色体上。

（2）由表中数据可知，F2代的表现型及比例接近宽叶红花∶宽叶白花∶窄叶红花∶窄叶白花=5∶3∶3∶1；正常条件下，四种表现型的比例是9∶3∶3∶1，如果是F2代某两种基因型的个体死亡造成，则死亡个体的基因型是AARr、AaRR；如果是某种基因型的花粉不育造成，则应该是基因型为AR的花粉不育造成的。

（3）以F1中的宽叶红花(AaRr)作为父本或母本分别与F2中的窄叶白花(aarr)测交，观察子代的表现型并统计比例。如果是由AR的花粉不育引起的，F1中的宽叶红花(AaRr)为父本，产生的可育花粉的类型及比例是aR∶Ar∶ar=1∶1∶1，测交后代的基因型及比例是aaRr∶Aarr∶aarr=1∶1∶1，分别表现为窄叶红花、宽叶白花、窄叶白花。

（4）正常条件下，F2代宽叶红花的基因型9A_R_，分别是1AARR、2AaRR、2AARr、4AaRr，如果假说二成立，即基因型为AR的花粉不育，每一种基因型都缺少1份，则基因型及比例是AaRR∶AARr∶AaRr=1∶1∶3。若假说一成立，即AARr和AaRR的基因型致死，则F2中宽叶红花的基因型及比例是AARR∶AaRr=1∶4，其中AaRr的自交后代中，表现型及比例为宽叶红花∶宽叶白花∶窄叶红花∶窄叶白花=5∶3∶3∶1，即窄叶白花占1/12，所以用F2中宽叶红花自交，后代窄叶白花植株所占的比例是：4/5×1/12=1/15。