Question

20．某雌雄同株异花植物的籽粒颜色受两对基因A（a）和B（b）控制，这两对基因与籽粒颜色的关系如图所示，此外，只要有一个a基因存在就抑制B基因的表达．籽粒非甜味与甜味则受基因D（d）控制．上述三对基因独立遗传．现有白色非甜味（aabbDD）和紫色甜味（AABBdd）的种子，欲培育纯合紫色非甜味品种．

请回答：
（1）籽粒颜色的遗传遵循自由组合定律．基因A和基因B通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制籽粒颜色，这一过程体现了基因具有表达遗传信息的功能．
（2）若采用杂交育种，可将上述两个亲本杂交得F_l，杂交时需要对母本上的雌花进行套袋、人工授粉、套袋处理，F_l再自由交配得F₂．F₂紫色非甜味籽粒中杂合子占$\frac{8}{9}$，所以需要对表现型符合要求的个体进行纯合化处理，最后获得纯合紫色非甜味品种．
（3）采用单倍体育种也可获得纯合紫色非甜味品种，此育种方法不但缩短育种年限，还能排除显隐性干扰，提高效率．请用遗传图解表示其过程（说明：只需写出从F₁开始的培育过程）．．

Answer 1

分析 1、由题意知，A（a）、B（b）、D（d）三对等位基因独立遗传，因此遵循自由组合定律；由题图可知，紫色玉米的基因型是AAB_，红色玉米的基因型是A_bb和AaB_，白色玉米的基因型是aabb、aaB_；基因型为aabbDD个体与基因型为AABBdd个体杂交，子一代的基因型是AabDd，子一代自交得到子二代，由于3对等位基因遵循自由组合定律，可以将自由组合问题转化成3个分离定律问题进行解答．
2、基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成，基因对性状的控制途径：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．

解答 解：（1）由题意知，控制玉米颜色的2对等位基因独立遗传，因此遵循自由组合定律；由题图可知，基因A、B通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状；体现了基因具有表达遗传信息的功能．
（2）玉米是雌雄异花植物，为了防止异花传粉，在人工授粉前对母本进行套袋处理，然后在花粉成熟后进行人工授粉、再套袋；F₂紫色非甜味籽粒的基因型是AAB_D_，其中纯合子是AABBDD，比例是$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$，杂合子的比例是1-$\frac{1}{9}$=$\frac{8}{9}$；需要对子二代紫色非甜味玉米进行连续自交纯合，获得纯合紫色非甜味品种．
（3）采用倍体育种也可获得纯合紫色非甜味品种不但缩短育种年限，还能排除显隐性干扰，快速获得纯合子，单倍体育种过程包括花药离体培养和低温诱导或用秋水仙素处理，使染色体加倍2个过程，遗传图解如下：

故答案为：
（1）自由组合  酶的合成    遗传信息
（2）套袋、人工授粉、套袋    $\frac{8}{9}$    纯合化
（3）显隐性

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，变异与育种，旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，学会由于分离定律解决自由组合问题及通过遗传图解解释单倍体育种的过程和特点．