Question

15．科研小组为研究某种植物的花色遗传，做了一系列的实验，实验一将A、B两个白花品系杂交，得F₁，F₁都开紫花，F₁自花传粉产生F₂，收获的F₂紫花324株，白花252株．
该植物的高产与低产受另一对等位基因（G、g）控制，科研小组做了实验二，甲组：高产×高产，杂交后代高产：低产=14：1；乙组：高产×低产，杂交后代高产：低产=5：1；丙组：低产×低产，杂交后代全部低产．请根据杂交实验的结果分析回答：
（1）试验一中，紫花和白花这对相对性状至少受2对等位基因的控制，其遗传遵循自由组合定律．若用字母A、a；B、b；C、c…表示控制花色的等位基因，考虑最少对等位基因控制该性状的可能，则F₁的基因型为AaBb（按字母顺序）．F₂紫花中纯合子所占的比例为$\frac{1}{9}$．
（2）根据实验二的结果可以判断高产为显性性状．甲组不符合3：1的原因是高产亲本中含有纯合子，乙组的高产亲本中纯合子与杂合子的比例为2：1．
（3）现用两紫花高产植株杂交，子代中紫花高产：紫花低产：白花高产：白花低产=9：3：3：1，淘汰白花植株，让其余植株自由交配，子代中G基因的频率是50%．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体自由组合而发生自由组合．
2、由题意知，实验一：A、B两个白花品系杂交，得F₁，F₁都开紫花，F₁自花传粉产生F₂，收获的F₂紫花324株，白花252，子二代紫花：白花≈9：7，因此紫花和白花至少受2对等位基因控制，且遵循自由组合定律，亲本白花的基因型是AAbb、aaBB，子一代紫花的基因型是AaBb，且A_B_为紫花，A_bb、aaB_、aabb为白花；
实验二：高产与高产杂交，子代出现一定比例的低产，说明高产对低产是显性性状，低产与低产杂交，子代都是低产，说明低产是隐性纯合子．

解答 解：（1）由分析可知，子二代中，紫花和白花这对相对性状出现9：7的性状分离比，因此至少受2对等位基因控制，且2对等位基因遵循自由组合定律；F₁的基因型为AaBb，子一代自交得到子二代A_B_表现为紫花，纯合子是AABB=$\frac{1}{9}$．
（2）由分析可知，实验二中，高产是显性性状，低产是隐性性状；甲组实验杂交后代高产：低产是14：1，而没有出现3：1的性状分离比，其原因是高产亲本不都是杂合子，含有纯合子；乙组高产×低产，杂交后代高产：低产=5：1，说明亲本高产既含有杂合子，也含有纯合子，如果杂合子的比例是x，则有xGg×gg→gg=$\frac{1}{2}$x=$\frac{1}{6}$，解得x=$\frac{1}{3}$，亲本纯合子GG=$\frac{2}{3}$，乙组的高产亲本中纯合子与杂合子的比例，2：1．
（3）紫花高产植株的基因型是A_B_G_，两紫花高产植株杂交，子代中紫花高产：紫花低产：白花高产：白花低产=9：3：3：1，紫花：白花=3：1，相当于1对杂合子自交，高产：低产=3：1，因此亲本基因型可能是AABbGg×AABbGg，子代紫花高产的基因型是9AAB_G_（1AABBGG、2AABBGg、2AABbGG、4AABbGg）、紫花低产的基因型是3AAB_gg（1AABBgg、2AABbgg），其中GG：Gg：gg=1：2：1，让该植株自由交配，没有G、g的选择，因此自由交配后代中G=g=50%．
（1）2    自由组合     AaBb   $\frac{1}{9}$
（2）高产    高产亲本中含有纯合子   2：1
（3）50%

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，学会通过根据子代的表现型及比例推测显隐性关系及遵循的遗传规律，并应用正推法结合遗传规律进行概率计算和基因频率的计算．