Question

某兴趣小组利用某二倍体植物进行了一组杂交实验，统计子代表现型发现:黄子叶：绿子叶=3:1,高茎：矮茎=3:1,白花：红花=1:1。已知子叶颜色由等位基因A、a控制，茎的高矮由等位基因B、b控制。请回答下列问题：

(1)控制该植物子叶颜色、茎的高矮的基因________(填“遵循”、“不遵循”或“不一定遵循”)分离定律，________(填“遵循”、“不遵循”或“不一定遵循”）自由组合定律。

(2)若将基因型为Aa的植株连续自交n代，则Fn植株中A的基因频率为______。

(3)该植物的花色有红色、蓝色、黄色和白色四种，受一组复等位基因控制，其中T^A 控制红色素的合成，T^B控制黄色素的合成，T^C控制蓝色素的合成，T^D控制白色素的合成，含有相应色素植株开相应颜色的花。

①现有四种花色的纯合植株（每种均有若干株），若这组复等位基因之间的显隐性关系为T^A>T^B>T^C>T^D。让不同花色的植株之间相互杂交，则六种杂交组合中子一代的 表现型分别是________。

②若用基因型为T^AT^B的红花植株与基因型为T^CT^D的白花植株杂交，子一代只有 两种表现型，则这组复等位基因之间的显隐性关系为_______。

Answer

遵循 不一定遵循 0.5 有3组子代开红花，2组子代开黄花，1组开蓝花 TA＞TB＞TD＞TC或TD＞TC＞TA＞TB

【解析】试题分析：依据子代的性状分离比确定相关的基因是否遵循基因的分离定律和自由组合定律。在此基础上结合题意中给出的基因型与表现型的关系，围绕基因的分离定律、基因频率的相关知识，进行相关试题的解答。

(1)由题意可知：子代中黄子叶：绿子叶=3:1，高茎：矮茎=3:1，说明控制该植物子叶颜色、茎的高矮的基因遵循分离定律。由于不知道这两对基因与染色体的位置关系，因此这两对基因的遗传不一定遵循自由组合定律。

(2) 基因型为Aa的植株连续自交n代 ，在Fn植株中，Aa所占比例为1/2n，纯合子AA所占比例为[1－1/2n]/2，所以A的基因频率＝[1－1/2n]/2＋1/2×1/2n＝0.5。

(3) ①依题意：若这组复等位基因之间的显隐性关系为TA>TB>TC>TD，则让不同花色的纯合植株之间相互杂交，六种杂交组合及其子代表现型为：TATA×TBTB→TATB（红花）、TATA×TCTC→TATC（红花）、TATA×TDTD→TATD（红花）、TBTB×TCTC→TBTC（黄花）、TBTB×TDTD→TBTD（黄花）、TCTC×TDTD→TCTD（蓝花），即子代有3组子代开红花，2组子代开黄花，1组开蓝花。②由题意“TATB的红花植株、TCTD的白花植株”可推知TA对TB为显性、TD对TC为显性；TATB的红花植株与TCTD的白花植株杂交，子代的基因型为TATC、TATD、TBTC、TBTD，且只有两种表现型，则可能的情况有两种：一是TATC和TATD均为红花，TBTC和TBTD均为黄花，此时这组复等位基因之间的显隐性关系为TA＞TB＞TD＞TC；二是TATC 和TBTC均为蓝花，TATD和TBTD均为白花，此时这组复等位基因之间的显隐性关系为TD＞TC＞TA＞TB。

【点睛】本题的难点在于第（3）中的②问的解答：抓住题干中的隐含信息“TA→红花、TB→黄花、TC→兰花、TD→白花”，由TATB的红花植株、TCTD的白花植株确定相关基因的显隐性关系为TA＞TB、TD＞TC；再将TATB与TCTD杂交产生的子代基因型按照含有的共同基因进行两两分组，进而依据表现型确定相关基因的显隐性关系。本题的易错点在于：不清楚基因的自由组合定律所研究的基因与染色体的位置关系而错选。并非所有的非等位基因都遵循自由组合定律：减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如下图甲中基因a、b)，同源染色体上的非等位基因(如图乙中基因A、C)，则不遵循自由组合定律。