Question

【题目】某二倍体自花传粉植物的抗病（A）对易感病（a）为显性，高茎（B）对矮茎（b）为 显性，且两对等位基因位于两对同源染色体。

（1）两株植物杂交，F1 中抗病矮茎出现的概率为 3/8，则两个亲本的基因型为_____和_____。

（2）让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1自交时，若含 a 基因的花粉有一 半死亡，则F2的表现型及其比例是__________________。与F1 相比，F2中 B 基因的基因频 率________ （填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为 Bb 的高茎植物幼苗染色体加倍成基因型为 BBbb 的四倍体植株，假设该植株自交后代均能存活，高茎对矮茎为完全显性，则其自交 后代的表现型种类及比例为_______________ 。

（4）用 X 射线照射纯种高茎个体的花粉后，人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上，得到的F1 共 1812 株，其中出现了一株矮茎个体。推测该矮茎个体出现的原因可能有：

① 经 X 射线照射的少数花粉中高茎基因（B）突变为矮茎基因（b）；② X 射线照射导致少数花粉中染色体片段缺失，使高茎基因（B）丢失。为确定该矮茎个体产生的原因，科研小 组做了下列杂交实验。请你根据实验过程，对实验结果进行预测。注意：染色体片段缺失的雌雄配子可育，而缺失纯合子（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。

实验步骤：

第一步：选F1矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交，得到种子。 第二步：种植上述种子，得F2植株，自交，得到种子第三步：种植F2结的种子得到F3 植株，观察并统计F3植株茎的高度及比例。

结果预测及结论：

① 若F3植株的高茎与矮茎的比例为_______________，说明F1中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因（B）突变为矮茎基因（b）的结果。

② 若F3植株的高茎与矮茎的比例为_____，说明F1 中矮茎个体的出现是 B 基因所在染色体片段缺失引起的。

Answer 1

【答案】AaBb Aabb 抗病高杆 ：抗病矮杆 ：易感病高杆 ：易感病矮杆 = 15 ：5 ：3 ：1 不变 高茎 ：矮茎=35 ：1 3 ：1 6 ：1

【解析】

由于二倍体自花传粉植物的抗病对易感病为显性，高茎对矮茎为显性，且两对等位基因位于两对同源染色体上，所以遵循基因的自由组合定律，所以该题按照自由组合定律的思想解决问题。

（1）两株植物杂交，F1中抗病矮茎出现的概率为3/8=3/4×1/2，3/4是杂合子自交出现的比例，而1/2是孟德尔在测交是出现的比例，所以，所以两个亲本的基因型为AaBb、Aabb。

（2）让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1自交时，产生AB、Ab、aB、ab4种比例相等的雌雄配子。若含a基因的花粉有一半死亡，则雄配子的比例为AB：Ab：aB：ab=2：2：1：1；因此，F2代的表现型及其比例是抗病高茎：抗病矮茎：易感病高茎：易感病矮茎=15：5：3：1。与F1代相比，F2代中，B基因的基因频率不变。

（3）BBbb在产生配子时2个配子移向一极，另外两个移向另一极，所以可以产生的配子BB：Bb：bb=1:4:1，雌雄配子随机结合所以子代矮茎植株的比例为1/6×1/6=1/36，所以高茎：矮茎=35:1。

（4）要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F1代矮茎植株与亲本中的纯种高茎植株杂交，得到种子（F2代）；将F2代植株的自交，得到种子（F3代）。

①如果是高茎基因（B）突变为矮茎基因（b），则F2种子的基因型是Bb，所以自交后代比例为高茎与矮茎的比例为3：1，说明F1中矮茎个体的出现是花粉中高茎基因（B）突变为矮茎基因（b）的结果；

②如果F1中矮茎个体的出现是B基因所在的染色体片段缺失引起的，缺失基因记为0，则F1代基因型是B0，当其和BB的高茎植株杂交时F2有两种基因型BB：B0=1:1，所以F2自交产生F3时，子代高茎：矮茎：致死植株的基因型及比例为B_：bb：00=1/2×3/4＋1/2×3/4：1/2×1/4：1/2×1/4=6:1:1，由于00植株致死，所以高茎：矮茎=6:1。