Question

19．大豆是兩性花植物．下面是大豆某些性狀的遺傳實驗：
（1）大豆子葉顏色（BB表現深綠；Bb表現淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制）遺傳的實驗結果如下表：

組合	母本	父本	F1的表現型及植株數
一	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株
二	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株； 子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

①組合一中父本的基因型是BbRR，組合二中父本的基因型是BbRr．
②用表中F₁的子葉淺綠抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表現型的種類有子葉深綠抗病：子葉深綠不抗病：子葉淺綠抗病：子葉淺綠不抗病，其比例為3：1：6：2．
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F₁隨機交配得到的F₂成熟群體中，B基因的基因頻率為80%．
④將表中F₁的子葉淺綠抗病植株的花粉培養成單倍體植株，再將這些植株的葉肉細胞制成不同的原生質體．如要得到子葉深綠抗病植株，需要用BR與BR、BR與Br基因型的原生質體進行融合．
⑤請選用表中植物材料設計一個雜交育種方案，要求在最短的時間內選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料．用組合一的父本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料
（2）有人發現了一種受細胞質基因控制的大豆芽黃突變體（其幼苗葉片明顯黃化，長大后與正常綠色植株無差異）．請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料，用雜交實驗的方法，驗證芽黃性狀屬于細胞質遺傳．（要求：用遺傳圖解表示）．

Answer 1

分析 已知大豆子葉顏色（BB表現深綠；Bb表現淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）．
實驗一：不抗病與抗病雜交，后代全部是抗病，說明抗病是顯性性狀，又因為BB表現深綠，Bb表現淺綠，所以父本基因型是BbRR，母本基因型是BBrr．
實驗二：不抗病與抗病雜交，后代不抗病與抗病比例為1：1，說明是測交類型Rr與rr，則父本基因型是BbRr，母本基因型是BBrr．

解答 解：（1）①根據以上分析可知組合一中父本的基因型是BbRR，組合二中父本的基因型是BbRr．
②．分析表中數據可知，F₁中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中（bb幼苗階段死亡）會出現子葉深綠抗病（$\frac{3}{12}$BBR-）：子葉深綠不抗病（$\frac{1}{12}$BBrr）：子葉淺綠抗病（$\frac{6}{12}$BbR-）：子葉淺綠不抗病（$\frac{2}{12}$Bbrr），其比例為3：1：6：2．
③子葉深綠（BB）與子葉淺綠（Bb）植株雜交所得F₁的成熟植株基因型及其比例為$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，讓F₁隨機交配則所得F₂的基因型及其頻率為$\frac{9}{16}$BB、$\frac{6}{16}$Bb、$\frac{1}{16}$bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因頻率為（$\frac{9}{16}$+$\frac{3}{16}$）÷$\frac{15}{16}$=80%．
④要想通過單倍體細胞的原生質體融合獲得子葉深綠植株，則原生質體均必需含有B基因，若要獲得抗病植株則至少有一個原生質體含有R基因，因此可以有BR與BR、BR與Br兩種組合．
⑤由上面的分析可知，組合一中父本基因型為BbRR，讓其自交得到子代，子代中深綠個體即為所需，此種方法只需一年即可得到．值得注意的是：盡管單倍體育種的方法也能在一年內獲得子葉深綠抗病的純合植株，但操作較為復雜，且題中具有RR的個體，而子葉深綠可通過性狀表現直接選擇，因此不宜選擇單倍體育種方法獲得．
（2）已知芽黃性狀屬于細胞質遺傳，所以若母本是芽黃性狀，則后代都有；反之則沒有．

故答案為：
（1）①．BbRR     BbRr     
②子葉深綠抗病：子葉深綠不抗病：子葉淺綠抗病：子葉淺綠不抗病      3：1：6：2      
③80%   
④BR與BR、BR與Br     
⑤用組合一的父本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料
（2）

點評 本題考查基因自由組合定律在育種中的應用．意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖表中獲取有效信息的能力．