Question

【題目】現有某種雌雄異株的二倍體植物（2N=12，其中常染色體為1-V），其高莖與矮莖、紅花與白花、圓粒與皺粒各受一對等位基因控制。研究人員用高莖紅花圓粒雌株與矮莖紅花圓粒雄株雜交，F1表現型及比例如下表。

F1	高莖：矮莖	紅花：白花	圓粒：皺粒
1/2雌性	1∶1	2∶0	3∶1
1/2雄性	1∶1	1∶1	3∶1

（1）通過分析可以確定，屬于顯性性狀的是___________。該植物的花色和粒型基因的遺傳是否遵循自由組合定律（不考慮XY染色體的同源區段），請說明理由：______________。

（2）若已知株高基因位于常染色體上且高莖為顯性，當每天光照時間大于18小時時，矮莖雌性植株會發生性反轉現象，而雄性沒有這種現象。讓F1中高莖雌雄植株雜交，在每天20小時光照條件下，后代雌雄比例為___________。

（3）若該植物每一對常染色體都可形成可育的三體，現有純合的圓粒、皺粒植株以及一系列純合的三體圓粒植株（簡稱為三體I、三體Ⅱ……三體V）若干，請從中選擇材料設計實驗探究粒型基因位于哪一對常染色體上。

①實驗過程：

步驟1：取皺粒植株與_______________________________________________________雜交，得F1；

步驟2：取F1中三體植株_________________________________，統計后代種子的粒型和比例。

②結果

若_______________________________________________________，則粒型基因位于該對常染色體上；

若_______________________________________________________，則粒型基因不位于該對常染色體上。

Answer 1

【答案】紅花、圓粒 控制粒形的基因位于常染色體上，而控制花色的基因位于X染色體上，因此該植物的粒型和花色基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律 3∶5 系列純合的三體圓粒植株雜交 與正常皺粒植物雜交 后代圓�！冒櫫�=5∶1 后代圓�！冒櫫�=1∶1

【解析】

分析表格中的信息可知，在實驗中，圓粒雌株與圓粒雄株交配，后代無論雌雄圓粒∶皺粒=3∶1，發生性狀分離，說明圓粒對皺粒是顯性；且后代中無論雌雄個體都是3∶1的性狀分離比，說明該植物的控制粒形的基因位于常染色體上，假設控制該性狀的基因用A、a表示；而紅花雌株與紅花雄株雜交，后代中雄株既有紅花又有白花，發生性狀分離，說明紅花為顯性性狀，且只有雄株出現白花，而雌株只有紅花，說明該植物控制花色的基因位于X染色體上，Y染色體無對應的等位基因，假設控制該性狀的基因用B、b表示。

（1）根據以上分析控制題干中植物的性狀中確定屬于顯性性狀的是紅花、圓粒。又有控制粒形的基因位于常染色體上，而控制花色的基因位于X染色體上，因此該植物的粒型和花色基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。

（2）根據題意可知，株高基因位于常染色體上，高莖為顯性性狀，假設控制該性狀的基因為D、d，由于子一代中高莖∶矮莖=1∶1，則親代的基因型為：高莖雌株Dd、矮莖雄株dd，那么F1的基因型及表現型為Dd高莖、dd矮莖，讓F1中的高莖植株（Dd）相互雜交，則后代中（D_）高莖，（dd）矮莖。在每天20小時光照條件下，矮莖（dd）雌性植株會發生性反轉現象，而雄性沒有這種現象。所以后代中（dd）矮莖全部表現為雄株，因此后代中雌雄比例為（）∶（）=3∶5。

（3）根據分析，假設控制該性狀的基因用A、a表示，根據題干信息設計實驗過程，①步驟1：取皺粒植株與系列純合的三體圓粒植株雜交，得F1；步驟2：取F1中三體植株與正常皺粒植物雜交，統計后代種子的粒型和比例。②若該粒型基因位于該對常染色體，親本aa（皺粒）×AAA（三體圓粒），F1基因型為AAa和Aa，讓F1中三體（AAa）與正常皺粒（aa）雜交，AAa減數分裂產生配子的種類及比例為：AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1，所以后代圓粒∶皺粒=5∶1；若該粒型基因位不于該對常染色體，親本aa（皺粒）×AA（三體圓粒），F1基因型為Aa，讓F1中三體（Aa）與正常皺粒（aa）雜交，后代圓�！冒櫫�=1∶1。