Question

1．某种花卉的野生型全部开红花，但实验室通过育种得到了两个开白花的突变品系．为了研究该花卉的花色遗传方式，现用野生型和两个纯种突变品系分别进行杂交实验并均得到F₁，F₁自交得F₂，结果见表格．

组别	亲本	F1表现型	F2表现型及比例
Ⅰ	突变品系1×野生型	全部红花	$\frac{3}{4}$红花、$\frac{1}{4}$白花
Ⅱ	突变品系2×野生型	全部白花	$\frac{1}{4}$红花、$\frac{3}{4}$白花
Ⅲ	突变品系1×突变品系2	全部白花	？

（1）甲同学只观察杂交组合Ⅰ就推断该花卉的花色由一对等位基因控制，若该假设成立，则红花为显性性状，F₂中红花是纯合的概率为$\frac{1}{3}$，将所有红花选出进行自交得到的F₃中白花基因频率为$\frac{1}{3}$．
（2）乙同学发现杂交组合Ⅱ的实验结果和甲同学的假设矛盾，于是通过查阅资料发现该花卉的花色由两对位于非同源染色体上等位基因决定（产生红色素的基因A对a为显性；B对b为显性，其中一个基因的表达能抑制花瓣中所有色素的合成）．据此回答下列问题：
①能够抑制花瓣色素产生的基因是B（填B或b），野生型红花的基因型为AAbb．
②杂交组合ⅢF₂的表现型及比例为红花：白花=3：13，其中白花植株的基因型有7种．
③若从第Ⅰ组、第Ⅲ组的F₂中各取一株红花植株，二者基因型相同的概率为$\frac{5}{9}$．
（3）在（2）成立的前提下，科学家从蓝色三叶草中获取了蓝色素基因M．
①能够将M基因送入该花卉体细胞的工具是运载体．
②为了培育出开纯蓝色花的花卉，最好选择基因型为aabb的花卉体细胞作受体细胞．
③将一个M基因成功整合到细胞的某条染色体上，并通过组织培养得到开蓝色花的植株，为了尽快获得能够稳定遗传的开蓝色花品系，可选用的育种方法为单倍体育种．

Answer 1

分析 分析表格：花卉的花色由两对位于非同源染色体上的等位基因决定（产生红色素的基因A对a为显性；B对b为显性，其中一个基因的表达能抑制花瓣中所有色素的合成），第Ⅱ和第Ⅲ组子一代都开白花，说明抑制花瓣色素产生的基因是B基因，则I组中亲本应是aabb与AAbb，II组中亲本应是AABB与AAbb，2个白色品系杂交应是aabb与AABB．

解答 解：（1）若该花卉的花色由一对等位基因控制，根据杂交组合I：野生型（红花）×突变品系1（白花）→F₁均为红花，说明红花相对于白花是显性性状（用A、a表示），F₁的基因型为Aa；F₁（Aa）自交得F₂：AA：Aa：aa=1：2：1，因此F₂红花中纯合的概率为$\frac{1}{3}$；F₂红花中Aa占$\frac{2}{3}$、AA占$\frac{1}{3}$，因此白花基因（a）频率=$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{3}$，由于自交后代基因频率不变，所以F₂中白花基因频率仍为$\frac{1}{3}$．
（2）①产生红色素的基因A对a为显性，B对b为显性，且其中一个基因的表达能抑制花瓣中所有色素的合成，杂交组合Ⅱ中红花：白花=1：3，可推测能够抑制花瓣色素产生的基因是B基因．因此野生型红花的基因型为AAbb．
②由题意分析可知I组中亲本应是aabb与AAbb，II组中亲本应是AABB与AAbb，2个白色品系杂交应是aabb与AABB，组合III中F₁的基因型为AaBb，则F₂表现型及比例为红花（1AAbb、2Aabb）：白花（1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1aaBB、2aaBb、1aabb）=3：13，其中白花植株的基因型共有7种．
③第一组中的F₂红花基因型及比例是$\frac{2}{3}$AAbb和$\frac{2}{3}$Aabb，第三组中的F₂中红花的基因型及比例为$\frac{1}{3}$AAbb和 $\frac{2}{3}$Aabb，所以二者基因型相同的概率为$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{5}{9}$．
（3）①运载体能够将M基因送入该花卉体细胞．
②为了培育出开纯蓝色花的花卉，最好选择基因型为aabb的花卉体细胞作受体细胞．
③单倍体育种能够明显缩短育种年限，所以将一个M基因成功整合到细胞的某条染色体上，并通过组织培养得到开蓝色花的植株，为了尽快获得能够稳定遗传的开蓝色花品系，应该用单倍体育种．
故答案为：
（1）红花$\frac{1}{3}$$\frac{1}{3}$
（2）①B  AAbb
②红花：白花=3：13   7
③$\frac{5}{9}$
（3）①运载体②aabb   ③单倍体育种

点评 本题结合图表，考查基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因分离定律的实质，能根据组合Ⅰ准确判断显隐性及相关基因型；掌握基因自由组合定律的实质，能根据表中组合Ⅱ判断亲本中各个个体的基因型，能熟练采用逐对分析法计算相关概率．