Question

報春花花色表現為白色（只含白色素）和黃色（含黃色錦葵色素），這對相對性狀由兩對等位基因（A和a，B和b）共同控制，顯性基因A控制以白色素為前體物合成黃色錦葵色素的代謝過程，但當顯性基因B存在時可抑制其表達（如圖所示）．請據此圖回答：

（1）開黃花的報春花植株的基因型可能是：

 

．
（2）現有AABB、aaBB和aabb三個純種白色報春花品種，為了培育出能穩定遺傳的黃色品種，某同學設計了如下程序：
Ⅰ．選擇基因型為

 

兩個品種進行雜交，得到F₁種子；
Ⅱ．F₁種子種下得F₁植株，F₁通過

 

得到F₂種子；
Ⅲ．F₂種子種下得F₂植株，然后F₂自交，從F₂中選擇開黃色花植株的種子留種；
Ⅳ．重復步驟Ⅲ若干代，直到后代不出現性狀分離為止．
請回答：
①F₁植株能產生比例相等的四種配子，原因是：

 

．
②報春花的雌、雄蕊同花（兩性花）．為了讓親本按人的意愿進行雜交產生F₁，應該怎樣操作？

 

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（3）將F₂中開黃花的植株篩選出來后，繼續自交得到F₃，F₃中開黃花的純合子植株所占的比例為

 

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（4）有同學認為這不是一個最佳方案，你能在原方案的基礎上進行修改，以縮短育種年限嗎？請簡要概述你的方案．

 

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Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用

專題：

分析：閱讀題干和題圖可知，本題涉及的知識有基因的自由組合定律，明確知識點后梳理相關的基礎知識，然后解析題圖結合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）由題意可知，有B基因存在時，開白花，沒有B基因有A基因存在時，開黃花，所以開黃花的報春花植株的基因型可能是AAbb或Aabb．
（2）Ⅰ．利用AABB、aaBB和aabb三個純種白色報春花品種培育出能穩定遺傳的黃色品種的實驗過程：選擇AABB和aabb兩個品種進行雜交，得到F₁種子；
Ⅱ．F₁種子種下得F₁植株，F₁隨機交配得F₂種子；
①因為A和a、B和b分別位于3號和1號染色體上，產生配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合，所以F₁植株能產生比例相等的四種配子．
②報春花的雌蕊和雄蕊不等長，自然狀態下可以進行異花傳粉．為了讓F₂自交，應從花蕾期開始套袋直到受精結束．
（3）AABB和aabb雜交所得F₁為AaBb，F₁隨機交配得F₂，F₂植株中開黃花（AAbb或Aabb）的占3/16，這些開黃花的植株上所結的種子中黃色純合子占1/3+2/3×1/4=1/2．
（4）單倍體育種能縮短育種年限，取F₁植株花藥進行離體培養，用秋水仙素處理幼苗，成熟后開黃花的植株即為純種．
答案：
（1）AAbb或Aabb   （2）Ⅰ．AABB、aabb 
Ⅱ．隨機交配（自交）
①A和a、B和b分別位于3號和l號染色體上，產生配子時，非同源染色體上的非等位基因自由組合
②花蕾期除去母本的雄蕊，然后套袋，開花期用父本花粉進行人工授粉，繼續套袋至F₁種子長成
（3）1/2
（4）方案一：取F₁植株花藥進行離體培養，用秋水仙素處理幼苗，成熟后開黃花的植株即為純種．
方案二：對F₂中開黃花植株分開留種和播種，后代不出現性狀分離的即為純種．

點評：本題以報春花為素材，考查基因自由組合定律的應用，意在考查考生的應用能力、實驗設計能力和計算能力，有一定難度．