Question

【題目】某雌雄同株異花多年生植物，其葉有寬葉（D）和窄葉（d）:莖有紫莖（E）和綠莖（e），現用兩純臺品種雜交，所得Fi再進行自交，得到實驗結果如下：

實驗①：P：寬葉綠莖×窄葉紫莖→F1:全為寬葉紫莖→F2：寬葉紫莖：窄葉紫莖：寬葉綠莖：窄葉綠莖= 303：184：181：59

實驗②：P：寬葉綠莖×窄葉紫莖→F1：全為寬葉紫莖→F2：寬葉紫莖：窄葉紫莖：寬葉綠莖：窄葉綠莖= 305：181：182：61

請回答下列問題：

（1）控制這兩對相對性狀的基因遵循基因的自由組合定律，說明這兩對基因是位于____ 的非等位基因。

（2）根據F2中出現四種表現型及其比例，研究小組經分析提出了以下兩種假設：

假設一：F1產生的某種基因型的花粉不育。

假設二：F1產生的某種基因型的卵細胞不育。

如果上述假設成立，則F1產生的配子中不育花粉或不育卵細胞的基因型為____，在F2的寬葉紫莖植株中，基因型為DdEe的個體所占的比例為____。

（3）利用F2所得植株設計雜交實驗，要證明上述兩種假設，請完成以下實驗設計（要求每一個雜交實驗都能對兩種假設作出判斷）。

實驗思路：用F2中的____進行正交和反交實驗。

預期結果及結論：

①____。

②____。

Answer 1

【答案】非同源染色體上 DE 3/5 寬葉紫莖植株與窄葉綠莖植株 以寬葉紫莖植株為母本窄葉綠莖植株為父本時，如果后代有寬葉紫莖植株出現，則假設一成立，如果后代無寬葉紫莖植株出現，則假設二成立。 以窄葉綠莖植株為母本寬葉紫莖植株為父本時，如果后代無寬葉紫莖植株出現，則假設一成立，如果后代有寬葉紫莖植株出現，則假設二成立。（注：假設1和假設2可以寫成題上的具體內容）

【解析】

由題意知，實驗①和實驗②，子二代的表現型比例大約是5：3：3：1，是9：3：3：1的變式，因此2對等位基因遵循自由組合定律，子一代基因型是DdEe；5：3：3：1與9：3：3：1相比，雙顯性減少4份，結合題干信息某種基因型的精子或卵細胞不育，推測基因型為DE的精子或卵細胞不育。

（1）控制葉形和莖色的兩對等位基因遵循自由組合定律，則這兩對等位基因位于非同源染色體上。

（2）據分析可知，F1產生的配子中不育花粉或不育卵細胞的基因型為DE，在F2的寬葉紫莖植株中基因型及比例為1DDEe：1DdEE：3DdEe，因此基因型為DdEe的個體所占的比例為3/5。

（3）要證明F1產生的配子DE是花粉不育還是卵細胞不育，可將F2中的寬葉紫莖植株與窄葉綠莖植株進行正反交實驗，以寬葉紫莖植株為母本窄葉綠莖植株為父本時，如果后代有寬葉紫莖植株出現，則DE的花粉不育，如果后代無寬葉紫莖植株出現，則DE的卵細胞不育。以窄葉綠莖植株為母本寬葉紫莖植株為父本時，如果后代無寬葉紫莖植株出現，則DE的花粉不育，如果后代有寬葉紫莖植株出現，則DE的卵細胞不育。