Question

甜荞麦是异花传粉作物,具有花药大小（正常、小）、瘦果形状（棱尖、棱圆）和花果落粒性（落粒、不落粒）等相对性状。某兴趣小组利用纯种甜荞麦进行杂交实验,获得了足量后代,F₂性状统计结果如下。请回答下列问题。

花药正常∶花药小=452∶348

瘦果棱尖∶瘦果棱圆=591∶209

花果落粒∶花果不落粒=597∶203

（1）该小组在野外调查中发现两个相邻的荞麦种群,它们植株的形态、花色均不相同,但在其相邻处却出现了少量可育的杂交后代。这两个种群  （填“属于”或“不属于”）同一个物种,原因是        。

（2）花果落粒（DD,♀）与不落粒（dd,♂）植株杂交,F₁中出现了一植株具有花果不落粒性状,这可能由母本产生配子时           或          所致。

（3）花药大小的遗传至少受    对等位基因控制,F₂花药小的植株中纯合子所占比例为       。

（4）为探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因在染色体上的位置关系,请完成下列实验方案:

①选择纯合花药正常、瘦果棱尖和相关基因均为隐性纯合的花药小、瘦果棱圆植株作亲本杂交,获得F₁;

②                      ;

③统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例。

结果分析:

若后代中             ,则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上;

若后代中           ,则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。

Answer

（1）属于 两种群间未出现生殖隔离

（2）D基因突变为d基因 染色体缺失（不含D基因）

（3）两 3/7

（4）方法一:让F1植株间进行异花传粉获得F2 花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=9∶3∶4 花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=27∶9∶21∶7

方法二:让F1植株测交获得F2 花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=1∶1∶2 花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=1∶1∶3∶3

【解析】

（1）两个相邻的荞麦种群,它们植株的形态、花色均不相同,但在其相邻处却出现了少量可育的杂交后代，说明这两个种群间未出现生殖隔离，即两种群属于同一个物种。

（2）花果落粒（DD，♀）与不落粒（dd，♂）植株杂交，F1应该全为花果落粒（Dd），但在F1中出现了一植株具有花果不落粒（dd）性状,则可能由母本产生配子时D突变为d或含D基因染色体缺失所致。

（3）F2代性状统计中，花药正常∶花药小=441∶343=9∶7，是9∶3∶3∶1的变形，则花药大小的遗传应该受两对等位基因控制，且F1的基因型为AaBb，种群中花药正常的基因型为A B ，其他基因型均为花药小，所以F2代花药小的植株中纯合子的比例为3/7。

（4）根据题意，探究控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因有可能在两对染色体上也有可能在三对染色体上，而控制花药大小是受两对基因控制的，故瘦果形状的基因可能在在这两对染色体上其中的一对，也可能位于另外一对染色体上。又知道花药正常∶花药小=9∶7，瘦果棱尖∶瘦果棱圆=591∶209≈3∶1。因此在设计实验时可用自交或测交的方法。

方法一:让F1植株间进行异花传粉获得F2，统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例，若花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=9∶3∶4，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上；若花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=27∶9∶21∶7，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。

方法二:让F1植株测交获得F2，统计后代中花药大小和瘦果形状的性状比例，若花药正常瘦果棱尖∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=1∶1∶2，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于两对染色体上；若花药正常瘦果棱尖∶花药正常瘦果棱圆∶花药小瘦果棱尖∶花药小瘦果棱圆=1∶1∶3∶3，则控制花药大小和瘦果形状两对性状的基因位于三对染色体上。

【考点定位】孟德尔遗传定律的应用及生物变异

【名师点睛】

1．性状分离比9∶3∶3∶1的变式

F1（AaBb）自交后代比例

原因分析

测交后代比例

9∶7

当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型

9（A_B_）∶7（3A_bb＋3aaB_＋1aabb）

1∶3

9∶6∶1

双显、单显、双隐三种表现型

9（A_B_）∶6（3A_bb＋3aaB_）∶1aabb

1∶2∶1

9∶3∶4

存在aa（或bb）时表现为隐性性状

其余正常表现

9A_B_∶3A_bb∶4（3aaB_＋1aabb）

或

1∶1∶2

15∶1

只要具有显性基因其表现型就一致，其余基因型为另一种表现型

15（9A_B_＋3A_bb＋3aaB_）∶1aabb

3∶1

13∶3

双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状

13（9A_B_＋3aaB_＋1aabb）∶3A_bb

或13（9A_B_＋3A_bb＋1aabb）∶3aaB_

3∶1

1∶4∶6∶4∶1

A与B的作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。1（AABB）∶4（AaBB＋AABb）∶6（AaBb＋AAbb＋aaBB）∶4（Aabb＋aaBb）∶1（aabb）

1∶2∶1

2．性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤

（1）看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。

（2）将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比，分析合并性状的类型。如比例为9∶3∶4，则为9∶3∶（3∶1），即4为两种性状的合并结果。

（3）根据具体比例确定出现异常分离比的原因。

（4）根据异常分离比出现的原因，推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。