Question

1．2015年10月17日，在四川省汉源县举行的中国首届太空南瓜创意大赛上，200多种观赏型南瓜、食用型南瓜、太空特大南瓜以及艺术大南瓜等组成庞大的“南瓜家族”阵容亮相，吸引了众多游客的眼球．太空南瓜颠覆以往的植物概念，具有果型大、产量高、抗病、抗旱等优良性状．据主办方介绍，参加此次大赛的太空南瓜是经航天科技育种，在微重力条件下，利用特殊技术培育而成，其中最重的达308斤，是国内目前最大的太空南瓜．
（1）太空南瓜果型大、产量高、抗病、抗旱等优良性状的最可能来源于基因突变．
（2）观赏型南瓜在大赛中最受青睐，南瓜的扁盘、圆、长圆三种形状由两对等位基因（A和a、B和b）控制，这两对基因独立遗传．现将两株圆形南瓜植株进行杂交，F₁收获的南瓜全是扁盘形；F₁自交，F₂获得的南瓜中有137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形．
观赏价值极高的扁盘形南瓜品种中，符合生产需要的基因型是AABB．
请设计育种过程，在短时间内获得符合生产需要的扁盘形南瓜品种？（用遗传图解表示）

（3）南瓜的颜色遗传红色对黄色为显性，现将黄色纯种（rr）做母本，授以红色纯种（RR）的花粉，获得F₁种子．将萌发的F₁种子用秋水仙素处理，让F₁植株自交获得F₂种子．
一般情况，F₁植株上南瓜比亲本植株上南瓜果型．
F₁植株上南瓜（果皮）的基因型是RRrr．
F₂植株上南瓜的颜色及比值是红色：黄色=35：1．

Answer 1

分析 分析题意可知，南瓜的扁盘、圆、长圆三种形状由两对等位基因（A和a、B和b）控制，这两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律．F₁自交，F₂获得的南瓜中有137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形，该比例接近于9：6：1，由此可以确定，扁盘形的基因型为A_B_，圆形的基因型有A_bb、aaB_，长圆形的基因型为aabb．

解答 解：（1）分析题意可知，太空南瓜是经航天科技育种，在微重力条件下，利用特殊技术培育而成，该技术应为诱变育种，诱变育种的原理是基因突变．
（2）由分析可知，观赏价值极高的扁盘形南瓜的基因型为A_B_，要符合生产要求，必须为能够稳定遗传的纯合子，即AABB．在短时间内获得符合生产需要的扁盘形南瓜AABB，可以利用单倍体育种的方法，即首先让亲本进行杂交，然后对F₁产生的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，然后选择其中的扁圆形南瓜即可，遗传图解见答案．
（3）根据题意可知，将黄色纯种（rr）做母本，授以红色纯种（RR）的花粉，获得F₁种子基因型为Rr；将萌发的F₁种子用秋水仙素处理，F₁植株基因型为RRrr，让F₁植株自交获得F₂种子．由于F₁植株产生的配子的种类及比例为RR：Rr：rr=1：4：1，因此F₂种子rrrr=$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}=\frac{1}{36}$．
由于由于果皮是由子房壁发育而来，属于母本的体细胞，因此F₁植株上南瓜（果皮）的基因型是RRrr，F₂植株上南瓜的颜色及比值是红色：黄色=35：1．
故答案为：
（1）基因突变
（2）AABB
                      
（3）RRrr  红色：黄色=35：1

点评 本题考查了基因的分离定律、基因的自由组合定律以及单倍体育种的有关知识，要求考生能够识记诱变育种的原理，能够根据子代的比例确定各种表现型对应的基因型，掌握单倍体育种的原理和方法、技术，明确果皮属于母本的体细胞，体现的是母本的性状．