Question

2．紫罗兰的单瓣与重瓣是由一对等位基因（A、a）控制的相对性状．研究人员发现所有的重瓣紫罗兰都不育（雌、雄蕊发育不完善），单瓣紫罗兰自交后代总是存在约50%的单瓣花和50%重瓣花．自交实验结果如图所示：

（1）根据实验结果可知：紫罗兰花瓣中单瓣为显性性状，实验中F₁重瓣紫罗兰的基因型为aa．
（2）经研究发现，出现上述实验现象的原因是等位基因（A、a）所在染色体发生部分缺失（不影响减数分裂过程），而且染色体缺失的花粉致死，染色体缺失的雌配子可育．若A^-、a^-表示基因位于缺失染色体上，A、a表示基因位于正常染色体上，请写出上述实验中F₂单瓣紫罗兰的雌配子基因型及其比例A^-：a=1：1；雄配子的基因型为a．
（3）某兴趣小组为探究“染色体缺失的花粉是否致死”，设计了如下实验方案．
实验步骤：
①取上述实验中单瓣紫罗兰的花药进行离体培养，获得单倍体；
②用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得正常植株；
③统计、观察子代的花瓣性状．
实验结果及结论：
若子代花瓣只有一种重瓣性状表现，则染色体缺失的花粉致死；
若子代花瓣有单瓣和重瓣两种性状表现，则染色体缺失的花粉可育．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：单瓣紫罗兰自交后代中有50%的单瓣紫罗兰和50%重瓣紫罗兰，即后代发生性状分离，由此可以判断显隐性．F₁的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养并用秋水仙素处理，理论上应该有AA和aa两种类型，而获得植株只表现为重瓣（aa），因此可进一步判断A雄配子不育．

解答 解：（1）根据题意和图示分析可知：单瓣紫罗兰自交得F₁中出现性状分离，说明单瓣为显性性状，实验中F₁重瓣紫罗兰的基因型为aa．
（2）F₂中单瓣紫罗兰（Aa）联会的一对同源染色体，A基因所在的染色体部分缺失，且一条染色体上的两条染色单体的基因相同．单瓣紫罗兰的基因型有Aa、Aa^-、A^-a、A^-a^-，其中Aa自交后代单瓣：重瓣=3：1，Aa^-自交后代全是单瓣，A^-a^-不能产生后代，说明F₁的基因型为A^-a，雌配子基因型及其比例是A^-：a=1：1，雄配子只有a．
（3）为探究“染色体缺失的花粉是否致死”，设计如下实验方案：
实验步骤：
①取上述实验中单瓣紫罗兰的花药进行离体培养，获得单倍体；
②用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得正常植株；
③统计、观察子代的花瓣性状．
实验结果及结论：
若子代花瓣只有一种重瓣性状表现，则染色体缺失的花粉致死；
若子代花瓣有单瓣和重瓣两种性状表现，则染色体缺失的花粉可育．
故答案为：
（1）单瓣    aa     
（2）A^-：a=1：1   a
（3）单瓣紫罗兰     用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得正常植株   只有一种重瓣性状表现    有单瓣和重瓣两种性状表现

点评 本题考查分离规律、遗传图解的应用，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力．