Question

2．紫羅蘭花瓣形態的單瓣和重瓣是由一對等位基因（B、b）控制的相對性狀，自然界中紫羅蘭大多為單瓣花，偶見更美麗的重瓣花．研究人員做了如下實驗研究：
（1）如圖1，讓單瓣紫羅蘭自交得F₁，再從F₁中選擇單瓣紫羅蘭繼續自交得F₂，如此自交多代，發現每一代中總會出現約50%的單瓣紫羅蘭和50%重瓣紫羅蘭，所有的重瓣紫羅蘭都不育（雌、雄蕊發育不完善）．

根據上述實驗結果推測：紫羅蘭花瓣單瓣和重瓣遺傳遵循孟德爾分離定律，單瓣為顯性性狀．
（2）取上面實驗中F₁的單瓣紫羅蘭花粉進行離體培養，獲得單倍體幼苗，繼續用秋水仙素處理，獲得植株只表現為重瓣，說明：親代單瓣紫羅蘭中含有B^_顯性基因的花粉不育，而含有b基因的花粉可育．
（3）繼續研究發現，引起某種配子不育是由于等位基因（B、b）所在的染色體發生部分缺失造成的（B基因和b基因不缺失）．綜合上述實驗推斷：染色體缺失的雌配子可育，而染色體缺失的花粉不育．
圖2是F₂中單瓣紫羅蘭花粉母細胞中發生聯會的一對染色體，請在染色體上標出相應的基因．

（4）若B、b表示基因位于正常染色體上，B^_、b^_表示該基因所在染色體發生部分缺失，F₁單瓣紫羅蘭產生的雌配子基因型及其比例是B^-：b=1：1，產生的雄配子基因型及其比例是只有b一種配子．
（5）現有基因型分別為BB、Bb、bb、B^_b、bb^_等5種紫羅蘭，欲通過實驗進一步驗證（3）中的推斷，需選擇基因型為Bb×B^-b的親本組合進行正交和反交實驗．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：單瓣紫羅蘭自交后代中有50%的單瓣紫羅蘭和50%重瓣紫羅蘭，即后代發生性狀分離，由此可以判斷顯隱性．F₁的單瓣紫羅蘭花粉進行離體培養并用秋水仙素處理，理論上應該有BB和bb兩種類型，而獲得植株只表現為重瓣（bb），因此可進一步判斷B雄配子不育．

解答 解：（1）根據題干信息：“紫羅蘭花瓣形態的單瓣和重瓣是由一對等位基因（B、b）控制的相對性狀”，則遺傳時遵循基因分離定律，再根據圖文信息單瓣紫羅蘭自交得F₁中出現性狀分離，說明單瓣為顯性性狀．
（2）F₁的單瓣紫羅蘭自交后代出現性狀分離，說明其基因型為Bb，取花粉進行單倍體育種，理論上獲得植株BB：bb=1：1，但題干中只表現為重瓣（bb），說明親代單瓣紫羅蘭中含有B基因的花粉不育，而基因b的花粉可育．
（3）據題（2）信息染色體缺失的雄配子不育，雌配子可育．F₂中單瓣紫羅蘭（Bb）聯會的一對同源染色體，B基因所在的染色體部分缺失，且一條染色體上的兩條染色單體的基因相同．

（4）F₂中單瓣紫羅蘭（Bb）聯會的一對同源染色體，B基因所在的染色體部分缺失，且一條染色體上的兩條染色單體的基因相同．單瓣紫羅蘭的基因型有Bb、Bb^-、B^-b、B^-b^-，其中Bb自交后代單瓣：重瓣=3：1，Bb^-自交后代全是單瓣，B^-b^-不能產生后代，說明F₁的基因型為B^-b，雌配子基因型及其比例是B^-：b=1：1，雄配子只有b．
（5）如果以Bb作父本，B^-b為母本，父本能產生B、b兩種雄配子，比例為1：1，而母本也可以產生兩種雌配子且B^-：b=1：1，因此后代有75%的單瓣紫羅蘭和25%重瓣紫羅蘭．如果以B^-b作父本，Bb為母本，父本只能產生b雄配子，而母本也可以產生兩種雌配子且B：b=1：1，后代應有50%的單瓣紫羅蘭和50%重瓣紫羅蘭，即正交和反交的結果是不同的．
故答案為：
（1）孟德爾分離；單瓣．
（2）B（或顯性）   b（或隱性）
（3）雌配子   花粉

（4）B^-：b=1：1    只有b一種配子
（5）Bb×B^-b    正交和反交

點評 本題考查分離規律、遺傳圖解的應用，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；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．