Question

11．四季豆是一種自花傳粉的作物，其種皮的顏色是由兩對非等位基因A（a）和B（b）控制的，而且兩對基因傳遞給子代遵循孟德爾定律．種皮細胞中有A基因，便可產生足量的黑色素；a基因不能控制色素的產生．種皮細胞中的B基因為修飾基因，可淡化黑色素的顯色程度；其中，BB可使黑色素顏色完全消失，Bb使色素顏色淡化，bb不影響黑色素的顯色效果．選擇能產生白色種皮的一棵植株（P₁）和能產生黑色種皮的一棵植株（P₂）為親本材料，實驗如圖所示，回答下列問題．
（1）據上述圖解分析，P₁和P₂的基因型依次是aaBB和Abb．
（2）在F₂中，產生黃褐色種皮的植株基因型為AaBb、AABb，產生白色種皮的植株基因型有5種．
（3）F₂中雜合體植株（Bb）在減數分裂過程中，如果沒有發生交叉互換，基因B與B之間的分離、基因B與b之間的分離分別發生在后期Ⅱ期和后期Ⅰ期（要求具體到前、中、后、末等時期）．在有性生殖過程中，F₁基因B或b以染色體為載體傳遞給F₂．
（4）如果手頭上有四種材料aaBB、AABB、aabb和Aabb，需要在最短的時間內培育出黑色可穩定遺傳的新品種，可以利用Aabb為材料進行單倍體育種（指育種方式）．

Answer 1

分析 種皮細胞中有A基因，便可產生足量的黑色素；a基因不能控制色素的產生．種皮細胞中的B基因為修飾基因，可淡化黑色素的顯色程度；其中，BB可使黑色素顏色完全消失，Bb使色素顏色淡化，bb不影響黑色素的顯色效果，可推測A_BB、aaB_、aabb為白色；A_bb為黑色、A_Bb為黃褐色．

解答 解：（1）根據F₂中黑色：黃褐色：白色=3：6：7，是9：3：3：1的變式，可推斷F₁的基因型為AaBb．根據分析可知：A_BB、aaB_、aabb為白色；A_bb為黑色、A_Bb為黃褐色．親本中的黑色種皮的基因型為A_bb，白色種皮的基因型可能為A_BB、aaB_、aabb，進一步推測P₁和P₂的基因型依次是aaBB和AAbb．
（2）F₁的基因型為AaBb．自交后代A_Bb為黃褐色，可推測產生黃褐色種皮的植株基因型為AaBb、AABb．產生白色種皮的植株的基因型為AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb共5種．
（3）F₂中雜合體植株Bb，B和b是一對等位基因，位于同源染色體的相同位置，會在減數第一次分裂后期，隨著同源染色體的分離而分離．B和B是通過染色體復制而形成的，位于姐妹染色體上，在減數第二次分離后期，因著絲點分裂導致姐妹染色單體分離而分離．在有性生殖過程中，F₁中基因B或b位于同源染色體的相同位置，在形成配子的時候，成對的染色體分開，每對染色體中的一條進入到精子或卵細胞．基因也隨著染色體進入到不同的生殖細胞中，從而傳遞給F₂．
（4）題干中需要在“最短的時間內培育出黑色可穩定遺傳的新品種”，建議用單倍體育種的方法育種．可選用四種材料aaBB、AABB、aabb和Aabb中的Aabb為實驗材料．進行花藥離體培養，獲得Ab和ab兩種單倍體植株，再用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得AAbb和aabb植株．
故答案為：
（1）aaBB    AAbb
（2）AaBb、AABb    5
（3）后期Ⅱ后期Ⅰ染色體
（4）Aabb   單倍體

點評 本題考查基因的自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．