Question

11．某种自花传粉、闭花传粉植物，其花色有白色、红色和紫色，控制花色的基因与花色的关系如图所示．现选取白色、红色和紫色三个纯合品种做杂交实验，结果如下：
实验一：红花×白花，F₁全为红花，F₂表现为3红花：1白花；
实验二：紫花×白花，F₁全为紫花，F₂表现为9紫花：3红花：4白花．
请回答：
（1）在杂交实验过程中，应在母本花粉未成熟时，除去全部雄蕊，其目的是防止自花授粉，去雄后，为防止外来花粉授粉，应进行套袋处理．
（2）实验一中F₁红花植株的基因型为Aabb，通过测交实验课验证其基因型，原因是测交后代的表现型类型及其比例可反映F₁配子的种类和比例
（3）实验二中，F₂紫花中杂合子的比例为$\frac{8}{9}$，若这些紫花杂合子自交，则得到的F₃花色的表现型及其比例为紫花：红花：白花=21：5：6．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：植物的花色由A和a、B和b两对等位基因（独立遗传）控制，遵循基因的自由组合定律．基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．

解答 解：（1）在杂交实验过程中，应在母本花粉未成熟时，除去全部雄蕊，其目的是防止自花授粉，去雄后，为防止外来花粉授粉，应进行套袋处理．
（2）根据题图分析可知，基因A存在时白色底物能形成红色色素，基因B存在时红色色素能形成紫色色素，说明只有基因A、B同时存在时，花色才表现为紫色，即紫色花基因型为A_B_，红色花基因型为A_bb，其余aa__表现为白色花．
实验一：红花（A_bb）×白花（aa__），F₁全为红花（A_bb），说明亲本中白花基因型为aabb；而F₂表现为3红花﹕1白花，则F₁红花植株的基因型为Aabb；通过测交实验可验证其基因型，原因是测交后代的表现类型及其比例可反映F₁配子的种类和比例．
（3）实验二：紫花×白花，F₁全为紫花，F₂表现为9紫花﹕3红花﹕4白花，说明F₁紫花的基因型为AaBb，则F₂紫花植株的基因型为$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{4}{16}$AaBb，因此F₂紫花中杂合子的比例为$\frac{8}{9}$；若这些紫花杂合子自交，即$\frac{1}{4}$AABb、$\frac{1}{4}$AaBB、$\frac{1}{2}$AaBb自交，紫花有=$\frac{1}{4}×\frac{3}{4}+\frac{1}{4}×\frac{3}{4}+\frac{1}{2}×\frac{9}{16}=\frac{21}{32}$，红花有=$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}+\frac{1}{2}×\frac{3}{16}=\frac{5}{32}$，则白花有$\frac{6}{32}$，因此得到的F₃花色的表现型及其比例为紫花：红花：白花=21：5：6．
故答案为：
（1）防止自花授粉  套袋     
（2）Aabb     F₁配子的种类和比例
（3）$\frac{8}{9}$    紫花：红花：白花=21：5：6

点评 本题考查基因的自由组合定律及应用，要求考生结合题意判断紫花、红色和白花可能的基因．对于此类试题，学生掌握两对等位基因共同控制生物性状时，F₂中出现的表现型异常比例的分析．