Question

【題目】國花牡丹有多種花色，假設其花色有淡粉色、粉紅色和白色三種，涉及A、a和B、b兩對等位基因。與其花色有關的色素、酶和基因的關系如圖所示：

現用白甲、白乙、淡粉色和粉紅色4個純合品種進行雜交實驗，結果如下：

實驗l：淡粉色×粉紅色，F1表現為淡粉色，F1自交，F2表現為3淡粉色：l粉紅色。

實驗2：白甲×淡粉色，F1表現為白色，F1自交，F2表現為l2白色：3淡粉色：l粉紅色。

實驗3：白乙×粉紅色，F1表現為白色，F1×粉紅色（親本）（回交），F2表現為2白色：1淡粉色：l粉紅色。

分析上述實驗結果，請回答下列問題：

(1)圖示體現了基因控制生物性狀的途徑是_____________________________。

(2)牡丹花色的遺傳___________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由組合定律。

(3)實驗中所用的淡粉色純合品種的基因型為_________________________。

(4)若將實驗3得到的F2白色植株自交，F3中花色的表現型及比例是_____________。

(5)現有純種的白色牡丹和純種的粉紅色牡丹，要在最短時間內獲得能穩定遺傳的淡粉色植株，可采用____________育種，大致過程：根據題中所提供的實驗材料，首先需要獲得基因型為__________的植株，然后采用花藥離體培養的方法獲得_________，用_________溶液（一定濃度）處理得到染色體數目恢復正常的植株，從中選出開淡粉色花的植株即可。

Answer 1

【答案】基因通過控制酶的合成控制代謝過程，從而控制生物性狀 遵循 aaBB或AAbb 白色：淡粉色：粉紅色=24：3：5 單倍體 AaBb 單倍體幼苗 秋水仙素

【解析】

根據實驗2中表現型比例12：3：1為9：3：3：1的變形，因此可以初步確定粉紅色基因型為aabb，而淡粉為3aaB_或3A_bb，白色為9A_B_和3A_bb或3aaB_，并且能夠確定該性狀的遺傳遵循基因的自由組合定律，且根據親本表現型可知親本基因型為AAbb×aaBB。根據實驗3中，白乙×粉紅色（aabb），F1表現為白（基因型為_a_b），又由于F1×粉紅色（aabb），F2表現型有三種，因此可以確定F1肯定為雙雜合子AaBb，進而確定白乙的基因型為AABB。因此F2表現為：1AaBb：1Aabb：1aaBb：1aabb，即白：淡粉：粉紅色=2：1：1。

（1）圖示體現了基因控制生物性狀的途徑是基因通過控制酶的合成來控制細胞代謝，從而控制生物性狀。

（2）由實驗2的F1自交子代出現12白∶3淡粉∶1粉紅，該比例為9:3:3:1的變式，所以牡丹花色的遺傳遵循基因自由組合定律。

（3）根據實驗2的F2表現型及比例可判斷：淡粉色純合品種的基因型為AAbb或aaBB。
（4）實驗3中白乙×粉紅色個體（aabb）得到的F1與親本粉紅色個體（aabb）回交得到的F2中有淡粉色個體出現，故F1的基因型為AaBb，則回交的后代F2中白色個體的基因型為AaBb和Aabb（或aaBb），比例為1：1。若為AaBb和Aabb，則AaBb自交，后代F1的基因型有A_B_（白色，9/16）、A_bb（白色，3/16）、aaB_（淡粉色，3/16）、aabb（粉紅色，1/16），Aabb自交后代F3的基因型有AAbb（白色，4/16）、Aabb（白色，8/16）、aabb（粉紅，4/16），因此，后代F3中白色：淡粉色：粉紅色=（9+3+4+8）：3：（1+4）=24：3：5。同理，如果F2中白色個體的基因型為AaBb和aaBb，則自交后也會得到相同的結果。

（5）要在最短的時間內獲得能穩定遺傳的品種，需用單倍體育種。要獲得淡粉色植株，題干中的純種白色個體的基因型只能是AABB。讓純種白色牡丹（AABB）與純種粉紅色牡丹（aabb）雜交，獲得基因型為AaBb的后代，然后對基因型為AaBb的個體產生的花藥進行離體培養，獲得單倍體植株，再用秋水仙素處理單倍體植株的幼苗，獲得染色體數目加倍的能穩定遺傳的純合子，最后從各個純合子中篩選出所需性狀的個體。