Question

【題目】某植物的紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制，各對基因獨立遺傳。當某個個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時才開紅花，否則開白花。現有4個純合白花品系甲、乙、丙、丁（其中甲、乙、丙都只含有一對與花色相關的隱性基因且基因型各不相同），讓4個白花品系之間進行雜交實驗，后代表現型及其比例如下：

據雜交結果回答問題：

（1）花色這對相對性狀至少受幾對等位基因控制，請說明判斷的理由：____________。

（2）某同學用化學誘變劑處理純合紅花品系X的萌發種子，培育出1株只有一對基因隱性突變的白花植株Y。請設計實驗判斷該白花植株Y是否與品系甲、乙、丙中的某一個基因型相同。（要求寫出實驗方案，預測實驗結果和結論）

實驗方案：____________。

結果預測及結論：______________。

Answer 1

【答案】 控制該植物花色的等位基因至少有3對。 理由： 從上述雜交④可知F2代中紅花植株占全部個體的比例為27/64=（3/4）3，根據N對等位基因自由組合且完全顯性時，子代中顯性個體所占比例(3/4)3，可判定花色遺傳至少涉及3對等位基因。綜合各雜交組合的實驗結果，可確定控制該植物花色的等位基因至少有3對。 用該白花植株Y與品系甲、乙、丙分別雜交，觀察子代花色 實驗結果預測及結論：如果雜交的子代中只有一組為白花，則白花植株Y與品系甲、乙、丙中的某一個基因型相同。 如果雜交的子代全部為紅花，則白花植株Y與品系甲、乙、丙中的任何一個基因型都不同

【解析】試題分析：由題意“各對基因獨立遺傳”準確定位這多對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。抓住題意中的“每對等位基因都至少含有一個顯性基因時才開紅花”、“4個純合白花品系甲、乙、丙、丁中的甲、乙、丙都只含有一對與花色相關的隱性基因且基因型各不相同”這一有效信息，以圖示中的各雜交組合F2代的性狀分離比為解題的切入點，從中提取信息，圍繞基因的自由組合定律的知識進行相關問題的解答。

(1) 某植物的紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制，各對基因獨立遺傳，說明花色的遺傳遵循基因的自由組合定律。圖示分析可知：在雜交④中，純合白花品系甲與丁雜交，F2代中紅花植株占全部個體的比例為27/（27＋37）＝27/64＝(3/4)3，根據N對等位基因自由組合且完全顯性時，子代中顯性個體所占比例(3/4)3可推知：F1至少含有3對等位基因；同理，在雜交①②③中，F2代中紅花植株占全部個體的比例為9/（9＋7）＝9/16＝(3/4)2，說明這三組的F1至少含有2對等位基因；綜上分析并結合題意“甲、乙、丙都只含有一對與花色相關的隱性基因且基因型各不相同”和“當某個個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基因時才開紅花”可進一步推知：控制該植物花色的等位基因至少有3對。

(2)用化學誘變劑處理純合紅花品系X的萌發種子，培育出1株只有一對基因隱性突變的白花植株Y。欲通過實驗判斷該白花植株Y是否與品系甲、乙、丙中的某一個基因型相同，可用該白花植株Y與品系甲、乙、丙分別雜交，觀察子代的花色。如果該白花植株Y與品系甲、乙、丙中的某一個基因型相同，則雜交子代中只有一組為白花。如果該白花植株Y與品系甲、乙、丙中的任何一個基因型都不同，則雜交子代全部為紅花。