Question

葫芦科一种被称为喷瓜的性别不是由异形的性染色体决定，而是由3个复等位基因a^D、a^＋、a^d决定的，每株植物中只存在其中的两个基因。它们的性别表现与基因型如下表所示：

性别类型	基因型
雄性植株	a^Da^＋、a^Da^d
两性植株(雌雄同株)	a^＋a^＋、a^＋a^d
雌性植株	a^da^d

请根据上述信息，回答下列问题：

(1)3个复等位基因a^D、a^＋、a^d的存在说明基因突变具有______________________________。

(2)决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是_____________________________________。

(3)a^D、a^＋、a^d这三个基因的显隐性关系是________________________________。

(4)在雄性植株中为什么不可能存在纯合体？_____________________________________。

(5)雄株Ⅰ与雌株杂交，后代中有雄株也有雌株，且比例为1∶1，则雄株Ⅰ的基因型为________。

(6)为了确定两性植株的基因型，用上述表格的植株为实验材料，设计最简单的杂交实验，应该怎样进行？(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)

Answer

(1)不定向性 (2)aD、a＋、ad (3)aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性 (4)因为它的两个亲本不可能同时提供aD基因，否则两个亲本都是雄性 (5)aDad (6)让两性植株自交，观察后代的性状分离情况。如果后代都是雌雄同株，则亲本基因型为a＋a＋；如果后代有性状分离，且雌雄同株：雌性植株＝3∶1，则亲本基因型为a＋ad。

【解析】一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上等位基因，这体现了基因突变的不定向性。由题目表格分析可知，aD对a＋、ad为显性，a＋对ad为显性，则当aD存在时植株表现为雄性，当基因型为adad时植株表现为雌性，当基因型为a＋a＋、a＋ad时植株表现为雌雄同株。如果雄性植株为纯合体，则它的基因型即为aDaD，这需要此植株的父本和母本各提供一个aD配子，但含aD的植株必为雄性，即两个亲本都是雄性，这是不可能的。根据基因分离定律可知，第(5)小题所述实验为测交类型，且后代没有雌雄同株，故可推知雄株亲本的基因型为aDad。运用孟德尔一对相对性状的实验原理，以自交方式看后代有无性状分离便可判断两性植株的基因型。如下表所示：

雄配子

雌配子

a＋

ad

a＋

a＋a＋(雌雄同株)

a＋ad(雌雄同株)

ad

a＋ad(雌雄同株)

adad(雌性植株)