Question

1．节瓜又名毛瓜，有全雌株（只有雌花）、全雄株（只有雄花）和正常株（雌花、雄花均有）等不同性别类型的植株，若控制该性状的第一对基因以A、a表示，第二对基因以B、b表示，第三对基因以C、c表示…，以此类推．研究人员做了如图所示的实验，请据此回答问题：

（1）对实验一数据进行统计学分析，F₂的分离比接近3：10：3，由此推测F₁节瓜正常植株基因型为AaBb，节瓜性别类型的遗传方式符合自由组合定律．
（2）实验一中F₂正常株中纯合子的比例为$\frac{1}{5}$，实验二中亲本雌株与F₁、F₂的雌株基因型是否相同？是（填“是”或“否”）．
（3）为验证（1）的推测，将实验一中的F₁正常株与基因型为aabb的植株杂交，预期杂交子代的表现型及其比例应为全雌株：全雄株：正常株=1：1：2．
（4）若采用单倍体育种的方法，选育纯合的全雌株和全雄株，可选择基因型为AaBb的植株花粉进行离体培养，幼苗经秋水仙素（低温）处理后得到纯合植株，挑选符合要求的品种．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上动物等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，按照自由组合定律，基因型为AaBb的个体产生的配子的类型及比例是AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，自交后代A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1．
2、由实验一可知，子二代的全雌株：正常株：全雄株=81：262：79≈3：10：3，是9：3：3：1的变式，因此节瓜的性别受2对等位基因控制，且2对等位基因遵循自由组合定律，其中子一代的基因型是AaBb，表现为正常株，子二代A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，所以正常株除了A_B_之外还有aabb，A_bb、aaB_表现为全雌株或全雄株，亲本全雌株、全雄株的基因型是AAbb×aaBB．
实验二子一代正常株自交后代全雌株：正常株≈1：3，相当于一对相对性状的杂合子自交，可以假设子一代正常株的基因型是AABb，全雌株的基因型是AAbb，亲代纯合全雌株的基因型是AAbb，正常株的基因型是AABb．

解答 解：（1）实验一的数据统计F₂代的分离比接近3：10：3，为9：3：3：1的变式，可知此性状遗传为两对等位基因控制，符合基因的自由组合定律基因型为AaBb．其中全雌为A_bb （或aaB_），全雄为aaB_（或A_bb），正常株为A_B_和aabb．
（2）由分析可知，正常株的基因型是A_B_、aabb，纯合子为AABB和aabb，占$\frac{1}{5}$；分析实验二的基因型为：亲代AAbb和AABb，F₁代1AAbb和1AABb，F₂代为1AAbb和3AAB_．实验二中亲本雌株与F₁、F₂的雌株基因相同．
（3）验证基因型用测交实验，实验一的F₁正常株AaBb与aabb杂交，子代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，表现型及其比例应为全雌株：全雄株：正常株=1：1：2．
（4）单倍体育种选育纯合的全雌株（AAbb）和全雄株（aaBB），因此选择基因型必须为AaBb的植株的花粉进行离体培养，幼苗经秋水仙素（低温）处理后得到纯合植株．
故答案为：
（1）AaBb    自由组合
（2）$\frac{1}{5}$   是
（3）aabb       全雌株：全雄株：正常株=1：1：2
（4）AaBb     秋水仙素（低温）

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，学会通过子代的表现型及比例判断亲本的基因型及遵循的遗传规律，理解单倍体育种的原理和方法，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题；解答该题的关键是对实验一中子二代的性状分离比进行准确判断．