Question

6．某植物（2N=10）花蕊的性別分化受兩對獨立遺傳的等位基因控制，顯性基因A和B共同存在時，植株開兩性花，表現為野生型；僅有顯性基因B存在時，植株的雄蕊會轉化成雌蕊，成為表現型為雙雌蕊的可育植物；只要不存在顯性基因B，植物就表現為敗育．請根據上述信息回答問題：
（1）純合子AABB和aaBB雜交，應選擇aaBB做母本，得到的F₂代中表現型及其比例為野生型：雙雌蕊=3：1．
（2）該物種基因組測序應測5條染色體，在雌配子形成過程中細胞內可形成5個四分體．
（3）AaBb個體自花傳粉，后代可育個體所占比例為$\frac{3}{4}$，可育個體中純合子的基因型是AABB和aaBB．
（4）請設計實驗探究某一雙雌蕊個體是否為純合子．（提示：有已知性狀的純合子植株可供選用）．
實驗步驟：①讓該雙雌蕊植株與野生型純合子雜交；得到F1②F₁自交，得到F₂．
結果預測：如果F₂中沒有敗育植株出現，則該植株為純合子；如果F₂中有敗育植株出現，則該植株為雜合子．

Answer 1

分析 分析題文：花蕊的性別分化受兩對獨立遺傳的等位基因控制，顯性基因A和B共同存在時，植株開兩性花，表現為野生型；僅有顯性基因B存在時，植株的雄蕊會轉化成雌蕊，成為表現型為雙雌蕊的可育植物；只要不存在顯性基因B，植物表現為敗育．因此，野生型的基因型為A_B_，雙雌蕊的基因型為aaB_，敗育的基因型為A_bb和aabb．

解答 解：（1）純合體AABB和aaBB雜交，其中bbEE為雙雌蕊的可育植物，只能做母本．F₁的基因組成為AaBB，F₂的基因組成及比例（表現型）為BBEE（表現為野生型）、BbEE（表現為野生型）、bbEE（表現為雙雌蕊），比例是1：2：1，所以子二代中野生型與雙雌蕊型之比是3：1．
（2）由題意可知，該植物是二倍體，染色體是10條，每個染色體組是5條染色體，因此該物種基因組測序應測一個染色體組，即5條染色體．四分體是同源染色體兩兩配對后形成的，即一個四分體就是一對聯會的同源染色體，該植株細胞中由10條染色體，在減數分裂時可形成5個四分體．
（3）AaBb個體自花傳粉，后代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，由題意可知，其中A_bb和aabb表現為敗育，所以后代可育個體所占比例為$\frac{3}{4}$；可育個體中純合子的基因型是AABB和aaBB．
（4）本實驗的目的是探究某一雙雌蕊個體是否為純合子，該雙雌蕊個體若是純合子，基因型為aaBB，與野生純合子雜交，子一代的基因型是AaBB，讓子一代自交，得子二代，基因型中全含有BB，因此全都可育；若該雙雌蕊個體是雜合子，其基因型為aaBb，與野生純合子雜交，子一代基因型是AaBB和AaBb，讓子一代雜交得子二代，AaBb自交后代中含有bb個體，由題意可知，含有bb的個體是不育的．
因此該實驗的實驗步驟是：①讓該雙雌蕊植株與野生型純合子雜交，得到F₁；②F₁自交，得到F₂．  
預期結果和結論：①F₂中沒有敗育植株出現，則該植株為純合子；②F₂中有敗育植株出現，則該植株為雜合子．
故答案應為：
（1）aaBB      野生型：雙雌蕊=3：1     
（2）5     5
（3）$\frac{3}{4}$    AABB和aaBB
（4）野生型純合子     沒有敗育植株出現       有敗育植株出現

點評 本題是自由組合定律的理解與應用，寫出后代的基因型和比例后，結合題干信息分析表現型是解題的關鍵，本題的難點是（4）實驗設計和結果預期，先根據實驗目的和給出的材料，選出雜交組合，寫出相關的遺傳圖解，分析實驗結果及結論，然后倒過去應用．