Question

20．某閉花授粉植物，莖的高度和花的顏色受三對等位基因控制且符合自由組合定律．現(xiàn)以矮莖紫花的純合品種作母本，以髙莖白花的純合品種作父本進行雜交實驗，在相同環(huán)境條件下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)F₁中只有一株表現(xiàn)為矮莖紫花（記作植株A），其余表現(xiàn)為高莖紫花．讓F₁中高莖紫花自交產(chǎn)生F₂有高莖紫花：高莖白花：矮莖紫花：矮莖白花=27：21：9：7．請問答：
（1）由雜交實驗結(jié)果可推測株高受一對等位基因控制，依據(jù)是F₂中高莖：矮莖=3：1；
（2）在F₂中高莖白花植株的基因型有10種，其中純合子比例占$\frac{1}{7}$
（3）據(jù)分析，導(dǎo)致出現(xiàn)植株A的原因有兩個：一是母本發(fā)生了自交，二是父本的某個花粉中有一個基因發(fā)生突變．為了確定是哪一種原因，讓植株A自交，統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例．
若子代的性狀為全為矮莖紫花，則是原因一；
若子代的性狀為矮莖紫花：矮莖白花=9：7，則是原因二．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：某閉花授粉植物莖的高度和花的顏色受三對等位基因控制且符合自由組合定律，子一代是高莖紫花，子一代自交得到子二代既有高莖也有矮莖，既有紫花也有白花，說明高莖對矮莖、紫花對白花是顯性性狀；子二代中高莖：矮莖=3：1，符合一對相對性狀的雜交實驗，因此高莖和矮莖可能由一對等位基因控制，子一代的基因型用Aa表示；子二代中紫花：白花=9：7，可以改寫成9：3：3：1，因此該植物花色由兩對等位基因控制，子一代相關(guān)基因型用BbDd表示，B、D同時存在表現(xiàn)為紫花，其他表現(xiàn)為白花；子一代高莖紫花植株的基因型是AaBbDd，親本矮莖紫花母本基因型是aaBBDD，高莖白花父本的基因型是AAbbdd．

解答 解：（1）由雜交實驗結(jié)果F₂中高莖：矮莖=3：1可知符合分離定律，故可推測株高受一對等位基因控制．
（2）由分析可知，子一代高莖紫花的基因型是AaBbDd，子一代自交得到子二代，高莖的基因型是AA、Aa兩種，白花基因型是BBdd、Bbdd、bbDd、bbDD、bbdd五種，因此高莖白花的基因型共有2×5=10種；子二代中高莖白花的比例是$\frac{3}{4}×\frac{7}{16}$=$\frac{21}{64}$，其中高莖白花純合子的比例是AABBdd+AAbbDD+AAbbdd=$\frac{3}{64}$，占高莖白花植株的$\frac{1}{7}$．
（3）據(jù)分析，導(dǎo)致出現(xiàn)植株A的原因有兩個：一是母本發(fā)生了自交，二是父本的某個花粉中有一個基因發(fā)生突變．為了確定是哪一種原因，讓植株A自交，統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例．
若子一代矮莖紫花植株A是由母本自交引起的，由于母本基因型是aaBBDD，則該矮莖紫花植株的基因型是aaBBDD，自交后代的性狀為全為矮莖紫花．
若子一代矮莖紫花植株A是父本的某個花粉中有一個基因發(fā)生突變引起的，則該矮莖紫花植株的基因型是aaBbDd，自交后代aaB_D_：aabbD_：aaB_dd：aabbdd=9：3：3：1，其中aaB_D_表現(xiàn)為矮莖紫花，其他表現(xiàn)為矮莖白花，即矮莖紫花：矮莖白花=9：7．
故答案為：
（1）F₂中高莖：矮莖=3：1  
（2）10    $\frac{1}{7}$
（3）全為矮莖紫花   矮莖紫花：矮莖白花=9：7

點評 本題的知識點是基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)，旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律、分離定律和自由組合定律之間的關(guān)系的知識要點，學(xué)會應(yīng)用分離定律解決自由組合問題及應(yīng)用演繹推理的方法預(yù)期實驗結(jié)果、獲取結(jié)論．