Question

某种植物花的颜色由基因A、a控制，植株的高矮性状由基因D、d控制，正常叶和缺刻叶片由基因B、b控制，用高茎红花和矮茎白花为亲本进行杂交实验，结果如下图。请分析回答：

 

（1）实验中控制花色遗传的这对基因_________（填“符合”或“不符合”)基因的分离定律，对实验结果中花色性状进行分析，_______________（填“能”或“不能”)否定融合遗传。A、a基因与D、d基因的遗传_______________（填“符合”或“不符合”)基因的自由组合定律。F₁代高茎粉花测交后代表现型及其比例_______________。

（2）F₂高茎红花植株有__________种基因型，其中纯合子所占比例为______________。 

（3）科研人员欲研究D、d与B、b基因之间是否符合自由组合定律，利用某高茎正常叶植株M进行单倍体育种，最终可以获得4种表现型的__________（单倍体或二倍体）植株，若其比例约为：高茎正常叶：高茎缺刻叶：矮茎正常叶：矮茎缺刻叶=3:7:7:3，则说明其遗传__________（填“符合”或“不符合”）基因的自由组合定律。如让M自交，理论上，后代矮茎缺刻叶的比例为__________。

Answer

符合 能 符合 高茎粉花∶高茎白花∶矮茎粉花∶矮茎白花=1∶1∶1∶1 2 1/3 花药离体培养 秋水仙素加倍 不符合 9/400

【解析】试题分析：运用统计学的方法，分析题图中F2的各相对性状的数量关系，据此结合题意，围绕基因的分离定律和自由组合定律的知识进行相关问题的解答。

(1) 某种植物花的颜色由一对等位基因A、a控制，因此其遗传符合基因的分离定律。F1粉花自交所得的F2中，出现了三种表现型，且红花:粉花:白花＝（59＋21）:（121＋39）:（60＋20）＝1:2:1，说明花色的遗传为不完全显性，粉花为Aa，红花和白花之一为AA，另一为aa，能否定融合遗传；F1高茎自交所得的F2中，高茎:矮茎＝（59＋121＋60）:（21＋39＋20）＝3:1，说明F1高茎的基因型为Dd；在F2中，高茎红花：高茎粉花:高茎白花:矮茎红花：矮茎粉花:矮茎白花≈3:6:3:1:2:1，说明A、a基因与D、d基因的遗传符合基因的自由组合定律。综上分析，F1高茎粉花的基因型为AaDd，让其与基因型为aadd的个体测交，后代基因型及其比例为AaDd: aaDd: Aadd:aadd＝1:1:1:1，表现型及其比例为高茎粉花:高茎白花:矮茎粉花:矮茎白花＝1:1:1:1。

(2) F2高茎红花植株的基因型有2种：AADD、AADd（或aaDD、aaDd），比例为1:2，其中纯合子所占比例为1/3 。

(3) 单倍体育种的过程是：常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后用秋水仙素处理萌发的幼苗使其染色体数目加倍，得到正常的植株，然后从中选择出我们所需要的类型。利用某高茎正常叶植株M进行单倍体育种可获得四种表现型的二倍体植株，说明植株M的基因型为DdBb。若D、d与B、b基因之间符合自由组合定律，则利用植株M进行单倍体育种所获得的二倍体植株的表现型及其比例约为髙茎正常叶:高茎缺刻叶:矮茎正常叶:矮茎缺刻叶＝1:1:1:1，而实际却为3:7:7:3，这说明D、d与B、b基因之间不符合自由组合定律，且植株M产生的配子及其比例为BD:bD:Bd:bd＝3:7:7:3。如让M自交，理论上，后代矮茎缺刻叶的比例为3/20×3/20＝9/400。

【点睛】本题的难点在于：对植株M自交所得后代中，矮茎缺刻叶所占比例的分析。解题的切入点在于明确：单倍体育种所得后代的表现型及其比例与亲本产生的配子及其比例相同，据此结合题意推测出植株M产生的雌雄配子及其比例，问题便可迎刃而解。