Question

【题目】某种自花受粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因H、h和T、t控制，有H同时又有T的植物开紫花，有H但没有T的植物开红花，其他基因型的植物都开白花。研究人员用纯合红花植株和纯合白花植株杂交得到F1，F1自交，单株收获F1所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。回答下列问题：

（1）有多个株系的花色表现为紫花:红花：白花=9:3:4，说明亲本的基因型为__________。

（2）有个别株系的花色表现为紫花:红花：白花=3:1:4。对这种现象的一种解释是:F1植株的一条染色体缺失了部分片段，且含有缺失染色体的雄配子参与受精后会导致受精卵发育异常而死亡，含有缺失染色体的雌配子参与受精后不影响受精卵的正常发育，则缺失发生在图_______(填“甲”或“乙”）中的Ⅱ区域，缺失染色体上含有的是_________(填“H”或“h”）基因。

（3）为验证（2）中的解释，现有基因型为hhtt的白花植株，请设计一个简便的实验方案并预期结果。

①实验方案:_________________观察和统计子代花色的表现型及比例。

②预期结果:_________________则支持上述解释。（要求:写出具体的表现型及比例）

Answer 1

【答案】 HHtt和hhTT 乙 H 让F1植株与基因型为hhtt的白花植株正反交 若F1植株做母本，子代花色表现为紫花:红花：白花=1:1:2，若F1植株做父本，子代全开白花

【解析】试题分析：某种自花受粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因H、h和T、t控制，说明这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。据此，通过提取题意中的信息，明辨基因与所控制性状的关系，依据有关株系（即F2）花色的性状分离比推知亲本的基因型以及缺失发生的区域和缺失染色体上含有的H基因，进而通过设计正交与反交实验对“缺失”加以验证。

(1)依题意可知：F1所结的种子为F2，有多个株系的F2花色表现为紫花:红花：白花=9:3:4，说明F1的基因型为HhTt，进而推知亲本纯合红花植株和纯合白花植株的基因型为HHtt和hhTT。

(2)结合对(1)的分析可知：正常情况下，F1的基因型为HhTt。已知含有缺失染色体的雄配子参与受精后会导致受精卵发育异常而死亡，含有缺失染色体的雌配子参与受精后不影响受精卵的正常发育。若缺失发生在图甲中的Ⅱ区域，则F1植株的基因型变为hTt或HTt，F1自交得到的株系中hhT_∶hhtt∶hT_∶htt＝3∶1∶3∶1或HHT_∶HHtt∶HT_∶Htt＝3∶1∶3∶1，都表现为白花或紫花∶红花＝3∶1，与题意不符，因此缺失发生在图乙中的Ⅱ区域。因该株系的花色表现为紫花∶红花∶白花＝3∶1∶4，与理论值（9∶3∶4）相比，紫花与红花的数减少，说明缺失染色体上含有H基因。

(3) 为验证（2）中的解释，即验证缺失发生在图乙中的Ⅱ区域，且缺失染色体上含有H基因，则其①实验方案为让F1植株与基因型为hhtt的白花植株正反交，观察和统计子代花色的表现型及比例。②若F1植株做母本，则产生的雌配子及其比例为HT∶Ht∶hT∶ht＝1∶1∶1∶1，白花植株只产生1种基因型为ht的雄配子，所以子代花色表现为紫花（HhTt）∶红花（Hhtt）∶白花（hhTt＋hhtt）＝1∶1∶2；若F1植株做父本，则产生的雄配子及其比例为HT∶Ht∶hT∶ht＝1∶1∶1∶1，白花植株只产生1种基因型为ht的雌配子，所以子代基因型及其比例为HhTt（致死）∶Hhtt（致死）∶hhTt∶hhtt＝1∶1∶1∶1，子代全开白花