Question

3．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上．
（1）两株植物杂交，F₁ 中抗病矮茎出现的概率为$\frac{3}{8}$，则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，若含a 基因的花粉有一半死亡，则 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（变大、不变、变小）．该种群是否发生了进化？是 （填“是”或“否”）．
（3）由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为 Bb的高茎植株幼苗染色体加倍成为基因型为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其比例为高茎：矮茎=35：1．  让该四倍体植株与正常二倍体杂交得到的植株是否是一个新物种？否，原因是因为杂交后代为三倍体，无繁殖能力．
（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 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 ）；②X 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．（染色体片段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死．）请你根据实验过程，对实验结果进行预测．
实验步骤：
第一步：选F₁ 代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 代植株，自交，得到种子；
第三步：种植F2 结的种子得F₃代植株，观察并统计F₃ 代植株茎的高度及比例．
结果预测及结论：
①若F₃ 代植株的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若F₃ 代植株的高茎与矮茎的比例为6：1，说明 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．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）两株植物杂交，F₁中抗病矮茎出现的概率为$\frac{3}{8}$，即$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$，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，但由于A、a基因的频率发生了改变，所以该种群发生了进化．
（3）由于受到某种环境因素的影响，一株基因型为Bb的高茎植株幼苗染色体加倍成为基因型为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，则基因型为BBbb的四倍体植株经减数分裂产生的配子是BB：Bb：bb=1：4：1，其自交后代的表现型种类及其比例为高茎：矮茎=35：1．让该四倍体植株与正常二倍体杂交得到的植株是三倍体植株，无繁殖能力，所以是一个新物种．
（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若F₃代植株的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若F₃代植株的高茎与矮茎的比例为6：1，说明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．
故答案为：
（1）AaBb、Aabb
（2）抗病高茎：抗病矮茎：易感病高茎：易感病矮茎=15：5：3：1       不变     是
（3）高茎：矮茎=35：1       否       因为杂交后代为三倍体，无繁殖能力
（4）3：1        6：1

点评 本题考查基因自由组合定律和染色体变异的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．