Question

2．紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是由一对等位基因（B、b）控制的相对性状，自然界中紫罗兰大多为单瓣花，偶见更美丽的重瓣花．研究人员做了如下实验研究：
（1）如图1，让单瓣紫罗兰自交得F₁，再从F₁中选择单瓣紫罗兰继续自交得F₂，如此自交多代，发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%重瓣紫罗兰，所有的重瓣紫罗兰都不育（雌、雄蕊发育不完善）．

根据上述实验结果推测：紫罗兰花瓣单瓣和重瓣遗传遵循孟德尔分离定律，单瓣为显性性状．
（2）取上面实验中F₁的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，继续用秋水仙素处理，获得植株只表现为重瓣，说明：亲代单瓣紫罗兰中含有B^_显性基因的花粉不育，而含有b基因的花粉可育．
（3）继续研究发现，引起某种配子不育是由于等位基因（B、b）所在的染色体发生部分缺失造成的（B基因和b基因不缺失）．综合上述实验推断：染色体缺失的雌配子可育，而染色体缺失的花粉不育．
图2是F₂中单瓣紫罗兰花粉母细胞中发生联会的一对染色体，请在染色体上标出相应的基因．

（4）若B、b表示基因位于正常染色体上，B^_、b^_表示该基因所在染色体发生部分缺失，F₁单瓣紫罗兰产生的雌配子基因型及其比例是B^-：b=1：1，产生的雄配子基因型及其比例是只有b一种配子．
（5）现有基因型分别为BB、Bb、bb、B^_b、bb^_等5种紫罗兰，欲通过实验进一步验证（3）中的推断，需选择基因型为Bb×B^-b的亲本组合进行正交和反交实验．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：单瓣紫罗兰自交后代中有50%的单瓣紫罗兰和50%重瓣紫罗兰，即后代发生性状分离，由此可以判断显隐性．F₁的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养并用秋水仙素处理，理论上应该有BB和bb两种类型，而获得植株只表现为重瓣（bb），因此可进一步判断B雄配子不育．

解答 解：（1）根据题干信息：“紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是由一对等位基因（B、b）控制的相对性状”，则遗传时遵循基因分离定律，再根据图文信息单瓣紫罗兰自交得F₁中出现性状分离，说明单瓣为显性性状．
（2）F₁的单瓣紫罗兰自交后代出现性状分离，说明其基因型为Bb，取花粉进行单倍体育种，理论上获得植株BB：bb=1：1，但题干中只表现为重瓣（bb），说明亲代单瓣紫罗兰中含有B基因的花粉不育，而基因b的花粉可育．
（3）据题（2）信息染色体缺失的雄配子不育，雌配子可育．F₂中单瓣紫罗兰（Bb）联会的一对同源染色体，B基因所在的染色体部分缺失，且一条染色体上的两条染色单体的基因相同．

（4）F₂中单瓣紫罗兰（Bb）联会的一对同源染色体，B基因所在的染色体部分缺失，且一条染色体上的两条染色单体的基因相同．单瓣紫罗兰的基因型有Bb、Bb^-、B^-b、B^-b^-，其中Bb自交后代单瓣：重瓣=3：1，Bb^-自交后代全是单瓣，B^-b^-不能产生后代，说明F₁的基因型为B^-b，雌配子基因型及其比例是B^-：b=1：1，雄配子只有b．
（5）如果以Bb作父本，B^-b为母本，父本能产生B、b两种雄配子，比例为1：1，而母本也可以产生两种雌配子且B^-：b=1：1，因此后代有75%的单瓣紫罗兰和25%重瓣紫罗兰．如果以B^-b作父本，Bb为母本，父本只能产生b雄配子，而母本也可以产生两种雌配子且B：b=1：1，后代应有50%的单瓣紫罗兰和50%重瓣紫罗兰，即正交和反交的结果是不同的．
故答案为：
（1）孟德尔分离；单瓣．
（2）B（或显性）   b（或隐性）
（3）雌配子   花粉

（4）B^-：b=1：1    只有b一种配子
（5）Bb×B^-b    正交和反交

点评 本题考查分离规律、遗传图解的应用，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力．