Question

19．某雌雄异株的二倍体植物花色有红花、橙花、白花三点植株．已知雌株与雄株由M、m基因控制，花色受A、a与B、b基因的控制（A与B基因同时存在的植株开红花，二者都不存在时开白花），相关基因独立遗传且完全显性．为研究该植物的遗传，所进行的实验如下：
实验1：利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗，对幼苗进行处理，获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为l：1．利用橙花植株的花粉重复上述实验，结果相同．
实验2：红花雄株与红花雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例约为1：1，且总出现比例约为1：2：1的红花株、橙花株、白花株．
请回答：
（1）花瓣细胞中的色素位于液泡（填细胞器名称）中，催化色素合成的酶的合成场所是核糖体（填细胞器名称）．
（2）对红花植株的花粉离体培养，所获得的幼苗的特点是植株弱小，高度不育．
（3）由实验1可知：正常白花雌株的基因型是aabbmm．正常情况下，雄株与雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例总是1：1，出现该结果的原因是正常情况下雌株的基因型为mm，不产生含M基因的雌配子，因此，雄株的基因型为Mm，所以雄株和雌株杂交时，雌株与雄株的比例总是1：1．此实验结果验证了基因的分离定律．
（4）红花雄株与红花雌株杂交，子代中红花株、橙花株与白花株的比例为1：2：l．研究者认为出现该性状分离比的原因是只有基因型为ab的花粉才可育的结果．可利用红花或橙花植株的测交实验进行验证．
若用红花雄株测交的结果为子代全白花，用红花雌株测交的结果为子代红花：橙花：白花=1：2：1，则该观点正确；
若用橙花雄株测交的结果为子代全白花，用橙花雌株测交的结果为橙花：白花=1：1，则该观点正确．

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，位于同源染色体上的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．
2、由题意知，三对等位基因独立遗传，因此遵循自由组合定律；且A_B_开红花，aabb开白花，A_bb、aaB_开橙花；实验1，：利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗，对幼苗进行处理，获得的正常植株雌株：雄株=1：1，说明雄株是显性性状，由M基因控制，雌株是隐性性状，由m控制；正常植株全部开白花说明只有基因型为ab的雄配子是可育的；实验2，红花雄株与红花雌株杂交，每组杂交子代中，雌株与雄株的比例约为1：1，且总出现比例约为1：2：1的红花株、橙花株、白花株，相当于2对相对性状的测交实验，也说明红花雄株只有ab的雄配子是可育的．

解答 解：（1）控制花颜色的色素位于液泡，催化色素合成的酶是蛋白质，其合成场所是核糖体．
（2）对红花植株的花粉离体培养，得到的是单倍体幼苗，单倍体幼苗的特点是植株弱小，高度不育．
（3）由实验1可知：正常白花雌株的基因型是aabbmm．由于正常情况下雌株的基因型为mm，不产生含M基因的雌配子，因此，雄株的基因型为Mm，所以雄株和雌株杂交时，雌株与雄株的比例总是1：1．此实验结果验证了基因的分离定律．
（4）用红花雄株进行测交，红花雄株的基因型是AaBb，另一个测交亲本的基因型是aabb，如果只有基因型为ab的雄配子可育，则测交后代的基因型都是aabb，表现为白花植株；用红花雌株进行测交，红花雌株的基因型是AaBb，产生的配子的类型及比例是AB：Ab：aB：ab=1：1：1；1，测交后代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，AaBb表现为红花，Aabb、aaBb表现为橙花，aabb表现为白花，即AB、Ab、aB的雄配子不育，雌配子可育；
若用橙花雄株测交，橙花雄株如果只有ab可育，则测交后代的基因型是aabb，都表现为白花，用橙花雌株测交，橙花产生2种类型的配子Ab（aB）：ab=1：1，测交后代的基因型及比例是Aabb（aaBb）：aabb=1：1，即橙花：白花=1：1．
故答案为：
（1）液泡     核糖体
（2）植株弱小，高度不育
（3）aabbmm     正常情况下雌株的基因型为mm，不产生含M基因的雌配子，因此，雄株的基因型为Mm，所以雄株和雌株杂交时，雌株与雄株的比例总是1：1     
基因的分离
（4）子代全白花     子代红花：橙花：白花=1：2：1       子代全白花     橙花：白花=1：1

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，学会根据子代的表现型推测性状的显隐性关系及亲本基因型，预测性状偏离比现象的原因，并通过演绎推理的方法设计测交实验证明性状偏离比现象的原因，预期实验结果、获取结论．