Question

4．黃瓜開單性花且異花傳粉，株型有雌雄同株（E_F_）、雄株（eeF_）、雌株（E_ff或eeff）．植株顏色受一對等位基因控制，基因型CC的植株呈綠色，基因型Cc的植株呈淺綠色，基因型cc的植株呈黃色，黃色植株在幼苗階段就會死亡．黃瓜植株的蛋白質含量受另一對等位基因（Dd）控制，低含蛋白質（D_）與高含蛋白質（dd）是一對完全顯性的相對性狀，已知控制植株顏色基因、控制蛋白質含量基因以及控制株型的基因均位于非同源染色體上．
欲用淺綠色低含蛋白質的雌株（EEffCcDD）和淺綠色高含蛋白質的雄株（eeFFCcdd）作親本，在短時間內用簡便方法培育出綠色高含蛋白質雌雄同株的植株，設計實驗方案如下：
（1）用上述親本雜交，F₁中成熟植株的基因型是EeFfCCDd、EeFfCcDd．
（2）F₁自交得F₂．從F₂中選出符合要求的綠色高含蛋白質雌雄同株的植株．
（3）為檢測最后獲得的植株是否為純合子，可以用基因型為eeffCCdd植株作母本，做一次雜交實驗，預期結果及結論：
①若雜交后代均雌雄同株，則待測植株為純合子．
②若雜交后代出現雌株或者出現雄株，則待測植株為雜合子．
（4）某種植物有基因型不同的綠色子葉個體甲、乙，讓其分別與一純合黃色子葉的同種植物個體雜交，在每個雜交組合中，F₁都是黃色子葉，再自花授粉產生F₂，每個組合的F₂的分離比如下：
甲：產生的F₂中，黃：綠=81：175；
乙：產生的F₂中，黃：綠=81：63．
本實驗中，此種植物的子葉顏色至少受4對等位基因的控制．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）親本為淺綠色低含蛋白質的雌株（EEffCcDD）和淺綠色高含蛋白質的雄株（eeFFCcdd），則F₁中成熟植株的基因型是EeFfCCDd、EeFfCcDd．
（2）要用“最簡便”的方法，應采用自交法，即取F₁中植株進行自交（同株異花傳粉）得到F₂．
（3）為檢測最后獲得的植株是否為純合子，可以采用測交法，即用基因型為eeffCCdd植株作母本，做一次雜交實驗，預期結果及結論：
①若則待測植株為純合子（EEFFCCdd），則雜交后代全部為雌雄同株．
②若待測植株為雜合子（EeFFCCdd或EeFfCCdd或EEFfCCdd），則雜交后代出現雌性植株或雄性植株．
（4）甲組產生的F₂中，黃：綠=81：175，則黃色占全部子代的比例為$\frac{81}{81+175}=（\frac{3}{4}）^{4}$，這說明因此可判斷這兩個雜交組合中都涉及到4對等位基因，且遵循基因的自由組合定律．
故答案為：
（1）EeFfCCDd    EeFfCcDd
（2）F₁自交得F₂
（3）①若雜交后代均雌雄同株
②若雜交后代出現雌株或者出現雄株
（4）4

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用，要求考掌握基因自由組合定律的實質，能根據題干要求“簡便”來設計簡單的實驗進行驗證；能根據后代的分離比推斷控制相應性狀的等位基因對數．