Question

4．大豆是两性花植物．下面是大豆某些性状的遗传实验：
（1）大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制），基因都在常染色体上，遗传的实验结果如下表：

组合	母本	父本	F1的表现型及植株数
一	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二	子叶深绿不抗病	子叶浅绿抗病	子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株；子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株

①组合一中父本的基因型是BbRR，组合二中父本的基因型是BbRr．
②用表中F₁的子叶浅绿抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表现型的种类有子叶深绿抗病、子叶深绿不抗病、子叶浅绿抗病、子叶浅绿不抗病，其比例为3：1：6：2．
③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F₁，F₁随机交配得到的F₂成熟群体中，B基因的基因频率为80%．
④将表中F₁的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株，再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体．如要得到子叶深绿抗病植株，需要用 基因型的原生质体进行融合．
⑤请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料．
（2）有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体（其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异）．请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传．（要求：用遗传图解表示）．

Answer 1

分析 根据组合一不抗病×抗病→后代全是抗病，说明抗病是显性性状，不抗病是隐性性状，并且两者的基因型为RR×rr→Rr；
分析组合一的基因型：母本子叶深绿不抗病，基因型为BBrr；父本子叶浅绿抗病，基因型为BbRR；
分析组合二的基因型：由于后代抗病：不抗病=（110+108）：（109+113）≈1：1，所以亲本基因型为Rr×rr；根据表现型写出基因型，母本BBrr，父本BbRr．

解答 解：（1）①组合一中的母本基因型为BBrr，由于F₁的表现型都为抗病，所以父本基因型是BbRR；由于组合二的后代中出现了不抗病的后代，因此，组合二中父本的抗病基因组成为杂合子，即组合二中父本的基因型为BbRr．
②分析表中数据可知，F₁中的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中（bb幼苗阶段死亡）会出现子叶深绿抗病（$\frac{3}{12}$BBR-）：子叶深绿不抗病（$\frac{1}{12}$BBrr）：子叶浅绿抗病（$\frac{6}{12}$BbR-）：子叶浅绿不抗病（$\frac{2}{12}$Bbrr），其比例为3：1：6：2．
③子叶深绿（BB）与子叶浅绿（Bb）植株杂交所得F₁的成熟植株基因型及其比例为$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，让F₁随机交配则所得F₂的基因型及其频率为$\frac{9}{16}$BB、$\frac{6}{16}$Bb、$\frac{1}{16}$bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因频率为（$\frac{9}{16}$+$\frac{3}{16}$）÷$\frac{15}{16}$=$\frac{4}{5}$，即80%．
④由题意分析可知，表格中F1中的叶浅绿抗病的基因型都是BbRr，其花药离体培养获得的单倍体的原生质体的基因型是BR、Br、bR、br．根据题意，子叶深绿抗病植株的基因型是BBR-，所以可以用BR与BR或BR与Br的原生质体进行融合培养．
⑤由上面的分析可知，组合一中父本基因型为BbRR，让其自交得到子代，子代中深绿个体即为所需，此种方法只需一年即可得到．值得注意的是：尽管单倍体育种的方法也能在一年内获得子叶深绿抗病的纯合植株，但操作较为复杂，且题中具有RR的个体，而子叶深绿可通过性状表现直接选择，因此不宜选择单倍体育种方法获得．
（2）已知芽黄性状属于细胞质遗传，所以若母本是芽黄性状，则后代都有；反之则没有．

故答案为：
（1）①BbRRBbRr   
②子叶深绿抗病、子叶深绿不抗病、子叶浅绿抗病、子叶浅绿不抗病  3：1：6：2
③80%     
④BR与BR、BR与Br
⑤用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料．
（2）

点评 本题考查的知识点有亲子代基因的判断及比例概率的计算、育种方案的设计、基因工程的相关问题以及实验设计验证等相关知识，要求考生具有一定的判断能力和理解能力，并能熟练运用基因的自由组合定律解题，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．