Question

香豌豆有许多品种，花色不同。现有3个纯合品种：l个红花(红)、2个白花(白A和白B)。科学家利用3个品种做杂交实验，结果如下：

实验1：白花A×红花，F_l表现为红，F₂表现为红花305株，白花97株

实验2：白花B×红花，F_l表现为红，F₂表现为红花268株，白花93株

实验3：白花A×白花B，F_l表现为红，F₂表现为红花273株，白花206株

请回答:

（1）根据上述杂交实验结果可推测，_________花为显性，香豌豆花色受________对等位基因控制，依据是__________________________。

（2）为了验证上述结论，可将实验3得到的F₂植株自交，单株收获F₂中红花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有_______的株系F₃花色的表现型及其数量比为红∶白＝3∶1。

（3）科学家继续研究发现，香豌豆红花和白花这对相对性状可受多对等位基因控制。某科学家在大量种植该红花品种时，偶然发现了1株纯合白花植株。假设该白花植株与红花品种也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述2个白花品种中的一个，则：

该实验的思路:_______________________________________________________________。

预期实验结果和结论：________________________________________________________。

Answer

红 2 实验3中，F2代中红色个体占全部个体的比例为9/16=(3/4)2，依据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2 代中显性个体的比例是(3/4)n，可判断花色涉及2对等位基因（或实验3中，F2代中红花∶白花＝273∶206≈9∶7，说明香豌豆花色受2对等位基因控制） 4/9 用该白花植株分别与白花A，B杂交，观察子代花色 在2个杂交组合中，如果子代全部为红花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；在2个杂交组合中，如果1个组合的子代为红花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这2个白花品系之一。

【解析】以实验1和2的亲、子代的表现型为切入点，判断花色的显隐性；用统计学的方法，分析统计实验3中F2的性状分离比（约为9∶7），进而明辨花色的遗传遵循基因的自由组合定律。在此基础上结合题意，对各问题进行解答。

(1) 实验1和2显示，白花与红花杂交，Fl均为红花，据此可推知红花为显性。在实验3中，F2代中红花∶白花＝273∶206≈9∶7，说明香豌豆花色受2对等位基因控制（或实验3中，F2代中红色个体占全部个体的比例约为9/16＝(3/4)2，依据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体的比例是(3/4)n，可判断花色涉及2对等位基因）。

(2) 假设控制香豌豆花色的2对等位基因分别为A和a、B和b，结合对(1)分析可知：红花为A_B_，白花为A_bb、aaB_、aabb，且亲本红花的基因型为AABB，白花A和白花B的基因型分别为AAbb和aaBB（或aaBB和AAbb）。实验3中Fl的基因型为AaBb；F2中红花植株的基因型及其比例为AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶2∶2∶4，其中基因型为AaBB和AABb的红花植株自交，所得F3均为红∶白＝3∶1，即理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为红∶白＝3∶1。

(3)依题意可知：香豌豆红花和白花这对相对性状可受多对等位基因控制。假设该红花品种的基因型为AABBCC，则白花A的基因型为aaBBCC，白花B的基因型为AAbbCC。在大量种植该红花品种时偶然发现的1株纯合白花植株与红花品种也只有一对等位基因存在差异。若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述2个白花品种中的一个，则其实验的思路为：用该白花植株分别与白花A、白花B杂交，观察子代花色。若该白花植株是一个新等位基因突变造成的，则与红花品种也只有一对等位基因存在差异，其基因型为AABBcc；让其分别与白花A和B杂交，这2组杂交后代均同时含有A、B、C基因，全部为红花。若该白花植株属于上述2个白花品种中的一个，则其基因型为aaBBCC或AAbbCC；让其分别与白花品种A和B杂交，则aaBBCC×aaBBCC或AAbbCC×AAbbCC，子代全为白花，而aaBBCC×AAbbCC或AAbbCC×aaBBCC，子代全为红花，即1个组合的子代为红花，1个组合的子代为白花。