Question

【题目】国花牡丹有多种花色，假设其花色有淡粉色、粉红色和白色三种，涉及A、a和B、b两对等位基因。与其花色有关的色素、酶和基因的关系如图所示：

现用白甲、白乙、淡粉色和粉红色4个纯合品种进行杂交实验，结果如下：

实验l：淡粉色×粉红色，F1表现为淡粉色，F1自交，F2表现为3淡粉色：l粉红色。

实验2：白甲×淡粉色，F1表现为白色，F1自交，F2表现为l2白色：3淡粉色：l粉红色。

实验3：白乙×粉红色，F1表现为白色，F1×粉红色（亲本）（回交），F2表现为2白色：1淡粉色：l粉红色。

分析上述实验结果，请回答下列问题：

(1)图示体现了基因控制生物性状的途径是_____________________________。

(2)牡丹花色的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。

(3)实验中所用的淡粉色纯合品种的基因型为_________________________。

(4)若将实验3得到的F2白色植株自交，F3中花色的表现型及比例是_____________。

(5)现有纯种的白色牡丹和纯种的粉红色牡丹，要在最短时间内获得能稳定遗传的淡粉色植株，可采用____________育种，大致过程：根据题中所提供的实验材料，首先需要获得基因型为__________的植株，然后采用花药离体培养的方法获得_________，用_________溶液（一定浓度）处理得到染色体数目恢复正常的植株，从中选出开淡粉色花的植株即可。

Answer 1

【答案】基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物性状 遵循 aaBB或AAbb 白色：淡粉色：粉红色=24：3：5 单倍体 AaBb 单倍体幼苗 秋水仙素

【解析】

根据实验2中表现型比例12：3：1为9：3：3：1的变形，因此可以初步确定粉红色基因型为aabb，而淡粉为3aaB_或3A_bb，白色为9A_B_和3A_bb或3aaB_，并且能够确定该性状的遗传遵循基因的自由组合定律，且根据亲本表现型可知亲本基因型为AAbb×aaBB。根据实验3中，白乙×粉红色（aabb），F1表现为白（基因型为_a_b），又由于F1×粉红色（aabb），F2表现型有三种，因此可以确定F1肯定为双杂合子AaBb，进而确定白乙的基因型为AABB。因此F2表现为：1AaBb：1Aabb：1aaBb：1aabb，即白：淡粉：粉红色=2：1：1。

（1）图示体现了基因控制生物性状的途径是基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢，从而控制生物性状。

（2）由实验2的F1自交子代出现12白∶3淡粉∶1粉红，该比例为9:3:3:1的变式，所以牡丹花色的遗传遵循基因自由组合定律。

（3）根据实验2的F2表现型及比例可判断：淡粉色纯合品种的基因型为AAbb或aaBB。
（4）实验3中白乙×粉红色个体（aabb）得到的F1与亲本粉红色个体（aabb）回交得到的F2中有淡粉色个体出现，故F1的基因型为AaBb，则回交的后代F2中白色个体的基因型为AaBb和Aabb（或aaBb），比例为1：1。若为AaBb和Aabb，则AaBb自交，后代F1的基因型有A_B_（白色，9/16）、A_bb（白色，3/16）、aaB_（淡粉色，3/16）、aabb（粉红色，1/16），Aabb自交后代F3的基因型有AAbb（白色，4/16）、Aabb（白色，8/16）、aabb（粉红，4/16），因此，后代F3中白色：淡粉色：粉红色=（9+3+4+8）：3：（1+4）=24：3：5。同理，如果F2中白色个体的基因型为AaBb和aaBb，则自交后也会得到相同的结果。

（5）要在最短的时间内获得能稳定遗传的品种，需用单倍体育种。要获得淡粉色植株，题干中的纯种白色个体的基因型只能是AABB。让纯种白色牡丹（AABB）与纯种粉红色牡丹（aabb）杂交，获得基因型为AaBb的后代，然后对基因型为AaBb的个体产生的花药进行离体培养，获得单倍体植株，再用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗，获得染色体数目加倍的能稳定遗传的纯合子，最后从各个纯合子中筛选出所需性状的个体。