Question

3．某种植物（雌雄同株异花）的花色有两种，红色和白色，专家研究发现控制花色的基因可能为一对或两对等位基因．某兴趣小组将多株开红花的植株自由交配，F₁中既有开红花又有开白花的植株．
（1）若该植物的花色由一对等位基因A、a控制，则红花  显性性状，如果亲本中基因型为AA的 个体占$\frac{1}{3}$，则F₁中的红花植株：白花植株=8：1．
（2）将F₁中的某红花植株自交，F₂中的红花植株：白花植株=9：7
①则花色由对等位基因控制，且遵循自由组合定律．
②将F₂中的白花植株自由交配，则F₃中纯合子的概率为（$\frac{25}{49}$）²．
③现有一株开红花的植株，请设计一最简便的实验探究其基因型是否纯合：
实验过程：让该植株进行自交，观察统计自交后代花的颜色及比例．
结果预测与结论如果后代全部开红花，则基因型是AABB，如果后代红花：白花=3：1，则基因型是AaBB或AABb，如果后代红花：白花=9：7，则基因型是AaBb：．

Answer 1

分析 1、基因分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，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后打，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
2、由题意知，红花植株之间自由交配，后代发生性状分离，出现白花植株，因此红花对白花是显性性状．

解答 解：（1）该植物的花色由一对等位基因A、a控制，由于红花植株自由交配后代出现白花，因此红花是显性性状；如果亲本中AA的 个体占$\frac{1}{3}$，Aa占$\frac{2}{3}$，自由交配后代白花的比例是aa=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，红花A_=$\frac{8}{9}$，红花植株：白花植株=8：1．
（2）①如果F₁中的某红花植株自交，F₂中的红花植株：白花植株=9：7，是9：3：3：1的变式，因此该植物的花色受2对等位基因控制，且遵循自由组合定律，用A、B表示的花，该子一代红花植株的基因型是AaBb，A_B_开红花，aaB_、A_bb、aabb开白花．
②F₂中的白花植株的基因型是AAbb：Aabb=1：2、aaBB：aaBb=1：2、aabb，白花植株自由交配，分解成两个分离定律问题：AA：Aa：aa=1：2：4，产生的配子的类型及比例是A：a=2：5，自交交配后代纯合子的比例是AA+aa=$\frac{2}{7}$×$\frac{2}{7}$+$\frac{5}{7}×\frac{5}{7}$=$\frac{25}{49}$，同理计算出BB：Bb：bb=1：2：4，自由交配后代纯合体的比例是BB：bb=$\frac{25}{49}$，考虑2对等位基因，纯合体的比例是（$\frac{25}{49}$）²．
③红花植株的基因型是AABB、AaBb、AABb、AaBB，探究一红花植株的基因型，可以让该植株进行自交，观察统计自交后代花的颜色及比例；如果后代全部开红花，则基因型是AABB，如果后代红花：白花=3：1，则基因型是AaBB或AABb，如果后代红花：白花=9：7，则基因型是AaBb．
故答案为：
（1）红花    8：1
（2）①自由组合    
②（$\frac{25}{49}$）²
③让该植株进行自交，观察统计自交后代花的颜色及比例        如果后代全部开红花，则基因型是AABB，如果后代红花：白花=3：1，则基因型是AaBB或AABb，如果后代红花：白花=9：7，则基因型是AaBb．

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，学会根据子代表现型及比例推出亲本的基因型及遵循的遗传规律，理解自由交配的计算方法，学会应用分离定律解答自由组合问题及应用演绎推理的方法设计遗传实验，判断个体的基因型．