Question

【题目】已知某种二倍体自花传粉植物花的颜色受若干对独立遗传的等位基因（相关基因依次用A/a，B/b，C/c……表示）控制。现用该植物中开红花的植株甲与开黄花的纯合植株乙杂交，F1都开黄花，F1自花传粉产生F2，F2的表现型及比例为黄花：红花=27：37。请回答下列问题：

（1）在减数分裂过程中，等位基因伴随着________分开而分离，分别进入不同配子中。

（2）F1植株的基因型是__________，F2黄花植株的基因型有____________种。F2的红花植株中自交后代发生性状分离的占___________。

（3）将F1的花粉进行离体培养后并用一定浓度秋水仙素处理使其染色体数目加倍，培育成植株群体（M）。理论上，该植株群体（M）的表现型及比例是__________________。

（4）现有一株基因型未知的黄花植株（N），请通过实验来判断其是纯合子还是杂合子（写出最简单的实验思路并预期实验结果和结论）。

实验思路：______________________________。

预期实验结果和结论：__________________。

Answer 1

【答案】同源染色体 AaBbCe 8 0 黄花：红花=1：7 实验思路：让该黄花植株（N）自交，单株收获种子，种植后观察子代植株的花色 预期实验结果和结论：若子代植株都开黄花，则N为纯合子；若子代植株出现红花（或出现黄花和红花），则N为杂合子

【解析】

由题干信息“F2的表现型及比例为黄花：红花=27：37”，红花占27/（27+37）=（3/4）3，因此花色受3对等位基因控制，且植株的基因型为A_B_C_时开黄花，其余开红花。

（1）在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随着同源染色体分开而分离，分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。

（2）可以在解题时借助“假设法”进行判断。首先，假设花色受1对等位基因控制，则F2中黄花和红花的分离比应为3：1，这与题中的比例27：37不相符，因此假设不成立；再假设花色受2对等位基因控制，且植株的基因型为A_B_时开黄花，其余开红花，由此可推知F2中黄花和红花的分离比应为9：7，这也与题中的比例27：37不相符，因此假设不成立；接下来假设花色受3对等位基因控制，且植株的基因型为A_B_C_时开黄花，其余开红花，由此可推知F2中黄花和红花的分离比为27：37，这与题中的分离比相符，因此假设成立，即花色由3对等位基因控制；根据F2中黄花和红花的分离比为27：37，推测F1的基因型为AaBbCc。F2黄花植株的基因型有2×2×2=8（种）；红花植株的基因型中至少有一对等位基因是隐性纯合的，因此，红花植株的自交后代仍为红花，即子代都不会发生性状分离。

（3）将F1的花粉进行离体培养后并用一定浓度的秋水仙素处理使其染色体数目加倍，继续培育成植株群体（M），由于F1的基因型为AaBbCc，产生的配子有8种，其中只有基因组成为ABC的配子经单倍体育种以后开黄花，其余开红花；理论上，该植株群体（M）的表现型及比例是黄花：红花=1：7。

（4）花色由3对等位基因控制，植株的基因型为A_B_C_时开黄花，其余开红花。黄花植株纯合子的基因型为AABBCC，其自交后代不会发生性状分离，子代都为黄花。黄花植株杂合子的基因型为AaBBCC、AABbCC、AABBCc、AaBbCC、AABbCc、AaBBCc、AaBbCc，其自交后代的表现型有黄花和红花两种。因此，最简便的实验思路是让该黄花植株（N）自交，单株收获种子，种植后观察子代植株的花色即可判断黄花植株N是否为纯合子。