Question

4．薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種，該形狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別是A、a和B、b表示．為探究薺菜果實形狀的遺傳規律，進行了雜交實驗（如圖）．
（1）圖中親本基因型為AABB和aabb．F₁測交后代的表現型及比例為三角形果實：卵圓形果實=3：1．另選兩種基因型的親本雜交，F₁和F₂的性狀表現及比例與圖中結果相同，推斷親本基因型為AAbb和aaBB．
（2）圖中F₂三角形果實薺菜中，部分個體無論自交多少代，其后代表現型仍然為三角形果實，這樣的個體在F₂三角形果實薺菜中的比例為$\frac{7}{15}$；還有部分個體自交后發生性狀分離，它們的基因型是AaBb、aaBb、Aabb．
（3）現有3包基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子，由于標簽丟失而無法區分．擬采用雜交實驗的方法，確定每包種子的基因型．實驗時，選取待測種子和卵圓形果實種子作為親本進行雜交得到F₁，將獲得的子代再進行自交得到F₂，最后將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統計F₂所有果實性狀及比例．
結果預測：
Ⅰ．如果F₂植株上果實形狀為三角形：卵圓形=15：1，則包內種子基因型為AABB；
Ⅱ．如果F₂植株上果實形狀為三角形：卵圓形約=27：5，則包內種子基因型為AaBB；
Ⅲ．如果F₂植株上果實形狀為三角形：卵圓形=3：1，則包內種子基因型為aaBB．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：三角形果實個體和卵圓形果實個體雜交，后代所結果實皆為三角形，可證明，三角形為顯性；F2代三角形果實：卵圓形果實=15：1，符合孟德爾兩對相對性狀雜合子自交比例9：3：3：1的變形（9+3+3）：1，可知純隱形為卵圓形，其余皆為三角形；所以薺菜果實的性狀受兩對等位基因控制，且位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）三角形果實個體和卵圓形果實個體（aabb）雜交，后代所結果實皆為三角形，則圖中親本基因型AABB和aabb．根據F₂表現型比例判斷，薺菜果實形狀的遺傳遵守基因的自由組合定律．F₁的基因型為AaBb，其測交后代的表現型及比例為三角形（A_-B_-、A_-bb和aaB_-）：卵圓形（aabb）=3：1．要使F₁和F₂的性狀表現及比例與圖中結果相同，則需要讓F₁的基因型仍然是AaBb，親本基因型可以為AAbb和aaBB．
（2）圖中F₂三角形果實薺菜中，如果一對等位基因為顯性純合，則無論自交多少代，其后代表現型仍然為三角形果實，這樣的個體基因型為：AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB．在F₂三角形果實薺菜中的比例為$\frac{1}{15}+\frac{2}{15}+\frac{2}{15}+\frac{1}{15}+\frac{1}{15}=\frac{7}{15}$；每對等位基因都存在隱性基因的個體自交后發生性狀分離，它們的基因型是AaBb、aaBb和Aabb．
（3）基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的三角形個體與基因型為aabb的卵圓形個體雜交的F₂代的表現型情況是有所不同的，選取待測種子和卵圓形果實種子作為親本進行雜交得到F₁，將獲得的子代再進行自交得到F₂，最后將F₂種子種下，植株成熟后分別觀察統計F₂所有果實性狀及比例．
原理分析：
若包內種子基因型為AABB，與卵圓形即aabb雜交結果即F₁為AaBb，其自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{16}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實植株的比例約為15：1；
若包內種子基因型為AaBB，與卵圓形即aabb雜交結果有：AaBb和aaBb，兩者各占一半，兩者分別自交，AaBb的自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{16}$，aaBb的自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{4}$，他們的后代中共有卵圓形：$\frac{1}{2}×\frac{1}{16}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{5}{32}$，三角形占$1-\frac{5}{32}=\frac{27}{32}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實植株的比例約為27：5；
若包內種子基因型為aaBB，與卵圓形即aabb雜交結果即F₁為aaBb，其自交后代中卵圓形即aabb占$\frac{1}{4}$，所以F₂中三角形與卵圓形果實植株的比例約3：1．
故答案為：
（1）AABB和aabb     三角形果實：卵圓形果實=3：1      AAbb和aaBB
（2）$\frac{7}{15}$    AaBb、aaBb、Aabb
（3）卵圓形果實     自交     F₂所有果實性狀及比例
Ⅱ．三角形：卵圓形約=27：5
Ⅲ．三角形：卵圓形=3：1

點評 本題考查了基因自由組合定律，解題的關鍵是理解15：1是9：3：3：1的變形，掌握遺傳實驗的設計基本思路是自交或測交．