Question

14．某植物的花色（白色和黄色）由位于非同源染色体上的两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，显性基因A存在时细胞中可合成黄色素（如图所示），但显性基因B的存在可抑制基因A表达，请回答下列问题．
（1）开黄花的植株的基因型可能是：AAbb和Aabb．
（2）现有三个不同基因型的纯种白色品种，为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学设计了如下方案：选择其中两个品种作为亲本，进行杂交得到F₁；F₁自交得F₂；选择F₂中开黄花的个体，连续自交，直到后代不出现性状分离为止．
①上述方案中两个亲本的基因型是AABB和aabb，F₂植株中开黄花的占$\frac{3}{16}$
②该植物的雌蕊和雄蕊不等长，自然状态下可以进行异花传粉．为了让F₂自交，应该怎样处理？在F₂植株开花前套袋
③为明显缩短培育年限，请在上述方案的基础上进行改进，并简要概述你的方案．取F₁植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，选择成熟后开黄花的植株．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示为决定某植物的花色的生化机制．显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色素的代谢过程，显性基因B存在时可抑制其表达，因此开黄色花植株的基因型为A_bb，开白色报春花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb．

解答 解：（1）据图示可知，形成黄色素需A基因，且显性基因B的存在可抑制基因A表达，故开黄花的植株的基因型可能是：AAbb和Aabb．
（2）据分析可知，白花纯合子的基因型有AABB、aaBB和aabb．
①若获得纯合子黄花植株AAbb，需用两个亲本的基因型是AABB和aabb，进行杂交得到F₁；AaBb，F₁自交得F₂；F₂植株中开黄花的基因型为A_bb，占后代的$\frac{3}{16}$
②让F₂自交，为确保植株不进行异花传粉．故应在F₂植株开花前套袋，防止解释外来花粉的干扰．
③为明显缩短培育年限，可用单倍体育种的方法． 即取F₁植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，选择成熟后开黄花的植株．
故答案为：
（1）AAbb和Aabb 
（2）①AABB  aabb   $\frac{3}{16}$
②在F₂植株开花前套袋
③取F1植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，选择成熟后开黄花的植株

点评 本题结合图解，考查基因自由组合定律的实质及应用，要求学生掌握基因自由组合定律的实质，能根据某植物的花色的决定图解，判断黄花和白花相应的基因型，再用逐对分析计算相关概率，难度适中．