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aD、a+、ad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 | aDa+、aDad |
| 两性植株(雌雄同株) | a+a+、a+ad |
| 雌性植株 | adad |
请根据上述信息,回答下列问题:
(1)3个复等位基因aD、a+、ad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)aD、a+、ad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)
在线课程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) |
答案:(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。