Question

11．番茄莖的顏色由基因A、a控制，正常葉和缺刻葉由基因B、b控制，植株的茸毛性狀由基因D、d控制．根據茸毛密度，可將番茄植株分為濃毛型、多毛型和少毛型．用綠莖濃毛和紫莖少毛為親本進行雜交實驗，結果如圖1．請分析回答：

（1）F₂有9種基因型，F₂紫莖濃毛型中純合子的比例為$\frac{1}{3}$．
（2）科研人員對一株濃毛型紫莖正常葉植株X進行了研究．取植株X的花藥，經離體培養獲得單倍體后，在幼苗期用秋水仙素處理，獲得四種表現型的二倍體植株，其比例約為：濃毛紫莖正常葉﹕濃毛紫莖缺刻葉﹕濃毛綠莖正常葉﹕濃毛綠莖缺刻葉=1：4：4：1．請在圖2中標出植株X中A、a、B、b基因的位置（圖中“|”表示相關染色體）．

Answer 1

分析 1、分析圖1：紫莖：綠莖=（58+122+60）：（22+38+20）=240：80=3：1，濃毛：多毛：少毛=（58+22）：（122+38）（60++20）=80；160：80=1：2：1，所以控制番茄莖的顏色紫色和綠色由基因A、a控制，植株的茸毛性狀由基因D、d控制，這兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因分離定律和自由組合定律．紫色和濃毛為顯性則A-為紫色，aa為綠色；DD為濃毛、Dd為多毛、dd為少毛．
2、常見的育種方法有：雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種，比較如下：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	（1）雜交→自交→選優（2）雜交	輻射誘變、激光誘變、化學藥劑處理	花藥離體培養、秋水仙素誘導加倍	秋水仙素處理萌發的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）
優 點	不同個體的優良性狀可集中于同一個體上	提高變異頻率，出現新性狀，大幅度改良某些性狀，加速育種進程	明顯縮短育種年限	營養器官增大、提高產量與營養成分
缺 點	時間長，需要及時發現優良性狀	有利變異少，需要處理大量實驗材料，具有不確定性	技術復雜，成本高	技術復雜，且需要與雜交育種配合；在動物中難以實現

解答 解：（1）由分析可知F₁的基因型為AaDd，則F₂的基因型有3×3=9種．F₂紫莖濃毛A-DD的比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，其中AADD的比例為$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，因此純合子的比例為$\frac{\frac{1}{8}}{\frac{3}{8}}=\frac{1}{3}$．
（3）花藥離體培養得到的是單倍體幼苗，單倍體幼苗高度不育，可在幼苗期用秋水仙素（低溫）處理獲得可育的二倍體植株，其比例約為：濃毛紫莖正常葉﹕濃毛紫莖缺刻葉﹕濃毛綠莖正常葉﹕濃毛綠莖缺刻葉=AABBDD：AADDbb：aaDDBB：aaDDbb=1：4：4：1．由此可推知，親本產生的配子的種類及比例有ABD：ADb：aDB：aDb=1：4：4：1，其中Ab與AB最多，因此這四個基因在一對同源染色體上，如圖：

故答案為：
（1）9           $\frac{1}{3}$
（2）單倍體       秋水仙素（低溫）     見圖

點評 本題考查基因自由組合定律、育種，要求考生識記基因自由組合定律的實質，掌握其中的相關計算；識記 單倍體育種的具體過程，能結合所學的知識準確答題．