Question

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____________________。根據F₂表現型比例判斷，薺菜果實形狀的遺傳遵循________________。F₁測交后代的表現型及比例為______________________。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__________________。

(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________________；還有部分個體自交后發生性狀分離，它們的基因型是________。

(3)薺菜果實形狀的相關基因a、b分別由基因A、B突變形成，基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因，這體現了基因突變具有__________________的特點。自然選擇可積累適應環境的突變，使種群的基因頻率發生________，導致生物進化。

(4)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。根據以上遺傳規律，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________________________；

②________________________；

③________________________。

結果預測：

Ⅰ如果______________________，則包內種子基因型為AABB；

Ⅱ如果______________________，則包內種子基因型為AaBB；

Ⅲ 如果______________________，則包內種子基因型為aaBB。

Answer 1

(1)AABB和aabb　基因自由組合定律　三角形∶卵圓形＝3∶1　AAbb和aaBB

(2)7/15　AaBb、Aabb和aaBb      (3)不定向性(或：多方向性)　定向改變

(4)答案一：

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種子長成的植株自交，得F₂種子

③F₂種子長成植株后，按果實形狀的表現型統計植株的比例

ⅠF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為15∶1

ⅡF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為27∶1

ⅢF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為3∶1

答案二：

①用3包種子長成的植株分別與卵圓形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計植株的比例

ⅠF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為3∶1

ⅡF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為5∶3

ⅢF₂三角形與卵圓形果實植株的比例約為1∶1

【解析】本題考查基因遺傳規律的應用與實驗設計分析能力。(1)從圖中可以看出，只要存在顯性基因，就表現為三角形果實，且F₂比例為15∶1(301∶20)，由此說明兩對基因符合基因的自由組合定律，進而可推出圖中親本基因型為AABB和aabb，F₁的基因型為AaBb, AaBb×aabb后代卵圓型1/2×1/2 ＝1/4，其余為三角形，比例為3∶1。若親本基因型為Aabb和aaBB，其遺傳過程與結果與圖中結果相同。

(2)AA純合或BB純合或都純合即不發生性狀分離的個體，占三角形果實薺菜的7/15。剩下的為可發生性狀分離的基因型，它們的基因型為AaBb、Aabb和aaBb。

(3)基因突變是不定向的，自然選擇使基因頻率發生定向改變。

(4)在已知性狀的種子中，應選擇卵圓形果種子，其基因型為aabb，與未知基因型的種子進行測交，根據后代表現型或基因型的比例，推斷出三包種子的基因型。