Question

10．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．研究人员做了如下研究：
（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）．过程如图所示：

（1）根据上述实验结果推测：紫罗兰花瓣单瓣和重瓣的遗传遵循基因分离定律，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（或显性）基因的花粉不育，而含有b（或隐性）基因的花粉可育．
（3）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）．
①综合上述实验推断：染色体缺失的雌配子可育，而染色体缺失的雄配子不育．
②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．
（4）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B-b和Bb的亲本组合进行正交和反交实验．

Answer 1

分析 由题意知，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，一对等位基因在遗传时遵循分离定律；单瓣紫罗兰自交，后代发生性状分离，有单瓣花和重瓣花，因此单瓣花对重瓣花是显性性状；且单瓣花是杂合子Bb，重瓣花的基因型是bb，杂合子自交后代单瓣花：重瓣花=1：1，亲代单瓣紫罗兰中含有B的花粉（卵细胞）不育，含有b花粉（卵细胞）可育；又知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（bb），
因此含有B基因不育的想花粉，不是卵细胞．

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）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）．根据花药离体培养实验，B基因的花粉不育，又根据题干单瓣紫罗兰自交自交多代，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，所以可以推断单瓣紫罗兰产生了可正常发育的B基因的雌配子和b基因的雌配子，且二者的比例为1：1，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．根据F1的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，获得植株只表现为重瓣，可以判断b基因所在的染色体无缺失，B基因在缺失的染色体上，染色体的缺失对产生的雌配子无影响，所以配子基因型及其比例是B_：b=1：1，产生的雄配子只有b基因的雄配子，因为B基因在缺失的染色体，产生的雄配子不育．
（4）基因型分别为BB、Bb、bb、B_b、bb_等5种紫罗兰，要通过实验验证（3）中的推断，选用的亲本中要有染色体部分缺失的亲本，同时染色体缺失对雌雄配子的育性影响不同，这样正反交结果不同，从而验证（3）中的推断．
故答案为：
（1）基因分离       单瓣     
（2）B（或显性）     b（或隐性）
（3）①雌    雄  
 ②B-：b=1：1     只有b一种配子
（4）B-b 和Bb        正交和反交

点评 本题的知识点是基因的分离定律，染色体结构变异，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用题干信息进行推理、解答问题．