Question

报春花的花色白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）由两对等位基因 （A和a，B和b）共同控制，两对等位基因独立遗传，显性基因A控制以白色素为前体物质合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达．请据图回答．
（1）图中的A基因是通过控制

 

的合成来控制代谢过程，从而控制该植物的花色性状．
（2）开黄花的报春花植株的基因型可能是：

 

或

 

．
（3）现有AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种，为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学设计了如下程序：
Ⅰ．选择

 

和

 

两个品种进行杂交，得到F1种子；
Ⅱ．F₁种子种下得F₁植株，F₁随机交配得F₂种子；
Ⅲ．F₂种子种下得F₂植株，F₂自交，然后选择开黄色花植株的种子混合留种；
Ⅳ．重复步骤Ⅲ若干代，直到后代不出现性状分离为止．
①F₁的表现型是

 

，F₂代植株的表现型及比例是

 

．
②选育能稳定遗传的黄色品种应该从

 

代开始，因为这一代会出现

 

现象．
③若要缩短培育年限，应该取F1的花药进行

 

，获得单倍体幼苗，然后用

 

处理，再筛选出符合要求的纯系品种．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有基因的自由组合定律，A_bb开黄花，aa、B_开白花．单倍体育种的过程是先得到花粉，再用花药离体培养技术得到正在发育的植株，再用秋水仙素处理即可得到单倍体植株，其染色体为亲本的一半．重要的优点是可以缩短育种年限．

解答： 解：（1）从题干“显性基因A控制以白色素为前体物质合成黄色锦葵色素的代谢过程”中可知，图中的A基因是通过控制酶的合成来控制前体物质是否能合成黄色锦葵色素的代谢过程来控制该植物的花色性状．
（2）由题意分析可知，有B基因存在时，开白花；没有B基因有A基因存在时，开黄花；所以开黄花的报春花植株的基因型可能是AAbb或Aabb，基因型AaBb的植株的表现型是白色．
（3）Ⅰ．利用AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种培育出能稳定遗传的黄色品种，则该黄色品种的基因型为AAbb．故该实验过程应选择AABB和aabb两个品种进行杂交，得到F₁种子（AaBb）．
Ⅳ．①因显性基因B存在时可抑制A基因的表达，故基因型为AaBb的F₁开白花．F₁自交，F₂植株的基因型及比例为A_B_（白花）：A_bb（黄花）：aaB_（白花）：aabb（白花）=9：3：3：1，故F₂代植株的表现型及比例是白花：黄花=13：3．
②F₁种子的基因型为AaBb，在其自交过程形成配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，使得F₂代开始出现了性状分离，故可从F₂代开始进行选择黄色品种．
③通过单倍体的途径培育新品种可以大大缩短育种年限．单倍体育种的程序，是先进行品种间杂交获得F₁，F₁是杂合子（AaBb），这时花粉有AB，Ab，aB，ab，再取F₁的花药进行离体培养，获得的单倍体幼苗再经过人工诱导（如秋水仙素处理）使染色体数目加倍，得到染色体数目恢复正常的纯合植株（AABB，AAbb，aaBB，aabb），再从中选择出符合要求的纯系品种．
故答：（1）酶
（2）AAbb Aabb
（3）I．AABB aabb
Ⅳ．①白花     白花：黄花=13：3 
②F₂ 性状分离．
③组织培养 秋水仙素

点评：本题考查基因的自由组合定律的实质及应用相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析图形、获取信息、绘制细胞图及预测基因型和表现型的能力．