Question

14．某植物（2n=10）花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制，显性基因B和E共同存在时，植株开两性花，表现为野生型；仅有显性基因E存在时，植株的雄蕊会转化成雌蕊，成为表现型为双雌蕊的可育植物；只要不存在显性基因E，植物表现为败育．请根据上述信息回答问题：
（1）该物种基因组测序应测5条染色体，在雌配子形成过程中细胞内可形成5个四分体．
（2）纯合子BBEE和bbEE杂交，应选择bbEE做母本，得到的F₂代中表现型及其比例为野生型：双雌蕊=3：1．
（3）BbEe个体自花传粉，后代可育个体所占比例为$\frac{3}{4}$，可育个体中纯合子的基因型是BBEE和bbEE
（4）请设计实验探究某一双雌蕊个体是否为纯合子．提示：有已知性状的纯合子植株可供选用．
实验步骤：
①让该双雌蕊植株与野生型纯合子杂交，得到F₁；
②F₁自交，得到F₂．
结果预测：
如果F₂中没有败育植株出现，则该植株为纯合子；
如果F₂中有败育植株出现，则该植株为杂合子．

Answer 1

分析 已知植株的雄蕊会转化成雌蕊，说明植物雌性同株，无性染色体．花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制，显性基因B和E共同存在时，植株开两性花，表现为野生型；仅有显性基因E存在时，植株的雄蕊会转化成雌蕊，成为表现型为双雌蕊的可育植物；只要不存在显性基因E，植物表现为败育．
测定基因组计划只需测定每对同源染色体的一条；
BBEE植株开两性花，既能做父本又能做母本，而bbEE为双雌蕊的可育植物，只能做母本；
BbEe个体自花传粉，后代中的B_-ee和bbee为不育个体，可育个体基因型有B_-E_-和bbE_-；
可供选用的可育纯合植株只有野生型和双雌蕊纯合植株，而被测个体为双雌蕊植株，则只能选择野生型纯合子．

解答 解：（1）由题目所给信息可知，该植物雌雄同体，细胞中无常染色体和性染色体之分，各染色体上的基因都有与之对应的等位基因；由2n=10可知，该植物体细胞中有5对同源染色体，基因组测序只需测5条染色体且减数分裂过程中形成5个四分体．
（2）bbEE为双雌蕊的可育植物，只能做母本．F₁的基因组成为BbEE，表现为开两性花；F₂的基因组成及比例（表现型）为BBEE（占$\frac{1}{4}$，表现为野生型）、BbEE（占$\frac{1}{2}$，表现为野生型）、bbEE（占$\frac{1}{4}$，表现为双雌蕊），即得到的F₂代中表现型及其比例为野生型：双雌蕊=3：1．
（3）BbEe个体自花传粉，由于ee个体败育，出现的概率为$\frac{1}{4}$，因此后代可育个体的概率为$\frac{3}{4}$．可育个体中纯合子的基因型为BBEE和bbEE．
（4）双雌蕊可育植物的基因组成为bbEE或bbEe，且只能做母本，应选可作为父本的野生型植物与之杂交，来判断其是否为纯合子；用假设演绎法，杂交一代看不出差异，应该通过观察子二代来判断该双雌蕊个体是否为纯合子．如果F₂中没有败育植株出现，则该植株为纯合子；如果F₂中有败育植株出现，则该植株为杂合子．
故答案为：
（1）5      5
（2）bbEE     野生型：双雌蕊=3：1
（3）$\frac{3}{4}$    BBEE和bbEE
（4）①让该双雌蕊植株与野生型纯合子杂交，得到F₁
②F₁自交，得到F₂
F₂中没有败育植株出现       
F₂中有败育植株出现

点评 本题考查基因的自由组合定律的实质及应用、减数分裂等相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析题意、获取信息、实验设计及预测基因型和表现型的能力．属于对理解、应用层次的考查．