Question

4．某双子叶植物的花色有紫色、红色和白色三种类型，现有三组杂交实验：
杂交实验1：紫花×白花； 杂交实验2：紫花×白花； 杂交实验3：红花×白花
三组实验 F₁的表现型均为紫色，F₂的表现型见柱状图所示．若一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡．涉及基因用A、a和B、b表示．

回答以下问题：
（1）该植物的花色性状的遗传遵循（遵循或不遵循）自由组合定律．
（2）实验1对应的 F₂中紫花植株的基因型共有4种；若实验2所得的F₂再自交一次，F₃的表现型及比例为紫花：白花=5：3．
（3）若实验3红花亲本的基因型aaBB，所得的 F₁与某白花品种杂交，请分析下列问题：
①如果杂交后代紫花：白花=1：1，则该白花品种的基因型是AAbb．
②如果杂交后代紫花：红花：白花=3：1：4，则该白花品种的基因型是 Aabb．
（4）该植物茎有紫色和绿色两种，由等位基因 N-n 控制．某科学家用X射线照射纯合紫茎植株Ⅰ后，再与绿茎植株杂交，发现子代有紫茎732 株、绿茎1株（绿茎植株Ⅱ），绿茎植株Ⅱ与正常纯合的紫茎植株Ⅲ杂交得F₁，F₁再严格自交得 F₂．
①若F₂中绿茎植株占比例为$\frac{1}{4}$，则绿茎植株Ⅱ的出现的原因是基因突变．
②绿茎植株Ⅱ的出现的另一个原因可能是含有基因N的染色体片段丢失，则F₂中绿茎植株所占比例为$\frac{1}{7}$．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：若红花亲本的基因型为aaBB，则紫花亲本的基因型为AABB；第3组实验的亲本基因组成为aaBB×AAbb，F₁紫花植株的基因型为AaBb，此双杂合子自交，子一代植株的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4，则双显性（A_B_）为紫花，第一种单显性（aaB_）为红花，另一种单显性（A_bb）和双隐性（aabb）开白花．据此答题．

解答 解：（1）由分析可知，该植物的花色性状的遗传遵循基因的自由组合定律．
（2）第1组实验中：亲本紫花×白花，F₂中紫花：红花：白花=9：3：4，则紫花亲本的基因型为AABB，白花亲本的基因型为aabb，F₂中紫花植株的基因型有4种，即AABB、AABb、AaBb、AaBB．第2组实验中：亲本紫花×白花，F₂中紫花：白花=3：1，则紫花亲本的基因型为AABB，白花亲本的基因型为AAbb；F₂中紫花的基因型为AABB、AABb，白花的基因型为AAbb，比例为1：2：1．因此，F₂再自交一次，F₃的表现型及比例为5：3．
（3）第3组实验中，F₁紫花的基因型为AaBb，与某白花品种（AAbb、Aabb、aabb）杂交：
①如果该白花品种的基因型是AAbb，则杂交后代紫花（AABb、AaBb）：白花（AAbb、Aabb）=1：1．
②如果该白花品种的基因型是Aabb，则杂交后代紫花（A_B_）：红花（aaBb）：白花（__bb）=$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$：$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$：$\frac{1}{2}$=3：1：4．
（3）用X射线照射紫茎植株Ⅰ后，再与绿茎植株杂交，发现子代有紫茎732株、绿茎2株（绿茎植株Ⅱ）：
①茎植株Ⅱ的出现，可能是基因突变所致，可遗传的变异类型还有基因重组和染色体变异．
②如绿茎植株Ⅱ的出现由含有基因N在内的染色体片段丢失所致，则其能产生2种配子，一种配子含有基因n，另一种配子染色体断裂缺失含N的片段．绿株Ⅱ与正常纯合的紫株Ⅲ（NN）杂交，F₁有两种基因型（比例相等）：Nn和缺失一条染色体片段的紫株，均表现为紫株；F₁自交得到的F₂，由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡，所以F₂中紫株所占比例应为$\frac{6}{7}$，绿茎植株所占比例为$\frac{1}{7}$．
故答案为：
（1）遵循 
（2）4   紫花：白花=5：3  
（3）①AAbb   ②紫花：红花：白花=3：1：4  
（4）①基因突变    ②含有基因 N 的染色体片段丢失    $\frac{1}{7}$

点评 本题结合杂交实验过程及结果，考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能以“9：3：4”为突破口推断基因型与表现型之间的关系，进而推断子一代和亲本的基因型，再答题．