Question

20．据调查研究，某种植物能合成两种对人类某种疾病有医疗价值的药物成分，其合成途径如图1所示．

现有两种纯种植物，一种只能合成药物1，另一种两种药物都不能合成，这两种植物杂交，F₁都只能合成药物1；F₁自交后，产生的F₂中三种表现型及比例是：只能合成药物1：两种药物都能合成：两种药物都不能合成=9：3：4．请回答下列问题．
（1）请推断这两种植物的基因型：AABB、aabb．
（2）能正确表示F₁中两对基因位置的是图2中的A．
（3）F₂能合成两种药物的植株中能稳定遗传的占$\frac{1}{3}$．
（4）F₁与基因型为AAbb的植株杂交，后代植株中能合成两种药物的比例最高，其比例为$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 根据题干可知，只能合成药物1个体的基因型必须有A基因，且没有bb，即A B ；两种药物都能合成的基因型是A bb；两种药物都不能合成个体的基因型是aa ；9：3：4是9：3：3：1的转化，表明是由两对基因控制，且这两对基因位于两对同源染色体中，根据分析回答．

解答 解：（1）根据题干可知，只能合成药物1个体的基因型必须有A基因，且没有bb，即A B ；两种药物都能合成的基因型是A bb；两种药物都不能合成个体的基因型是aa ；两亲本杂交F₁都只能合成药物1；F₁自交后出现两种药物都能合成，说明F₁的基因型为AaBb，因此双亲中纯合的一种只能合成药物1的基因型为AABB，纯合的两种药物都不能合成的基因型为aabb．
（2）根据F₂后代出现，只能合成药物1：两种药物都能合成：两种药物都不能合成=9：3：4可知，9：3：4是9：3：3：1转化而来，说明控制药物合成的两对基因位于两对同源染色体中，与A图所示相符．
（3）F₂中两种药物能合成的基因型有$\frac{1}{3}$AAbb或$\frac{2}{3}$Aabb两种，因此能稳定遗传的个体占$\frac{1}{3}$．
（4）F₁的基因型为AaBb，若要使杂交后代出现能产生两种药物（A bb）的概率最大，则与F₁杂交的个体，分别出现A 和bb的概率最大，即AAbb；AaBb和AAbb杂交，后代出现A bb的概率为$\frac{1}{2}$．
故答案为：
（1）AABB、aabb  
（2）A  
（3）$\frac{1}{3}$  
（4）AAbb  $\frac{1}{2}$

点评 本题主要考查基因自由组合定律的应用，特别是9：3：3：1的转化，学生在解答这类题目时只要把握：只要后代出现9：3：3：1的转化比例时（9：3：4或9：6：1或12：3：1等），就是由两对基因控制，遵循自由组合定律．