Question

9．薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a和B、b表示．為探究薺菜果實形狀的遺傳規(guī)律，進行了雜交實驗（如圖）．
（1）圖中親本基因型為AABB和aabb．根據F₂表現型比例判斷，薺菜果實形狀的遺傳遵循基因自由組合定律．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(fā)生性狀分離，它們的基因型是AaBb、Aabb和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(qū)分．根據以上遺傳規(guī)律，請設計實驗方案確定每包種子的基因型．有已知性狀（三角形果實和卵圓形果實）的薺菜種子可供選用．
實驗步驟：
①用3包種子長成的植株分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交，得F₁種子
②F₁種子長成的植株分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交，得F₂種子
③F₂種子長成植株后，按果實形狀的表現型統(tǒng)計植株的比例結果預測：
Ⅰ．如果F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為3：1，則包內種子基因型為AABB；
Ⅱ．如果F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為5：3，則包內種子基因型為AaBB；
Ⅲ．如果F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為1：1，則包內種子基因型為aaBB．

Answer 1

分析 分析題圖：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，則三角形為顯性，F2代中三角形果實：卵圓形果實=15：1，符合孟德爾兩對相對性狀雜交實驗中雙雜合子自交比例9：3：3：1的變形（9+3+3）：1，可知純隱性（基因型為aabb）為卵圓形，其余皆為三角形．據此答題．

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．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$\frac{1}{15}+\frac{2}{15}+\frac{2}{15}+\frac{1}{15}=\frac{7}{15}$；每對等位基因都存在隱性基因的個體自交后發(fā)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；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子一代再與基因型為aabb的卵圓形個體雜交的后代情況也是有所不同的，據此進行實驗設計．
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　    基因自由組合定律　　AAbb和aaBB
（2）$\frac{7}{15}$　  AaBb、Aabb和aaBb
（3）Ⅰ．F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為3：1
Ⅱ．F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為5：3
Ⅲ．F₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為1：1

點評 本題主要考查自由組合定律的應用及實驗設計的有關知識，意在考查學生對遺傳規(guī)律及實驗與探究能力，對題圖的分析為解答此題的突破口．