Question

2．球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉，即开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉．天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行传粉．紫堇的花色（紫色AA、黄色Aa、白色aa）与花梗长度（长梗对短梗为显性，基因用“B、b”表示）两对性状独立遗传．现将相等数量的紫花短梗（AAbb）和黄花长梗（AaBB）两个品种的球茎紫堇间行种植，请回答：
（1）若开花期连续阴雨，黄花长梗（AaBB）植物上收获种子的基因型有3种，所控制对应性状的表现型为紫花长梗黄花长梗白花长梗．若开花期内短暂阴雨后，天气晴朗，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为AAbbAABbAaBb．
（2）紫堇花瓣的单瓣与重瓣是由一对等位基因（E、e）控制的相对性状．自然界中紫堇大多为单瓣花，偶见重瓣花．人们发现所有的重瓣紫堇都不育（雌、雄蕊发育不完善），某些单瓣植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花．
①根据实验结果可知，紫蔓的单瓣花为显性状，F_l单瓣花的基因型为Ee．

②研究发现，造成上述实验现象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色体发生部分缺失，而染色体缺失的花粉致死所致．下图为F1单瓣紫堇花粉母细胞中等位基因（E、e）所在染色体联会示意图，请在染色体上标出相应基因
③为探究“染色体缺失的花粉致死”这一结论的真实性，某研究小组设计了以下实验方案：
F₁单瓣紫蔓→花药$\stackrel{①}{→}$单倍体幼苗$\stackrel{②}{→}$F₂
方案获得F₂的育种方式称为单倍体育种．该过程需要经过①花药离体培养、②秋水仙素处理后得到F₂，最后观察并统计F₂的花瓣性状表现．
预期结果和结论：
若F₂花瓣只有重瓣花，则上述结论是真实的：
若F₂花瓣有单瓣花和重瓣花，则上述结论是不存在的．

Answer 1

分析 AaBB自交，后代有AABB、AaBB、aaBB三种基因型；紫花短梗植株（AAbb）自交后代的基因型为AAbb，杂交后代的基因型是AABb、AaBb．

解答 解：（1）若开花期连续阴雨，黄花长梗（AaBB）植物只进行自花、闭花授粉即自交，则后代的基因型有AABB、AaBB、aaBB共三种，表现型分别为紫花长梗、黄花长梗、白花长梗．若开花期内短暂阴雨时，只进行自花、闭花授粉，而天气晴朗时，既存在自交又存在杂交，所以紫花短梗植株（AAbb）自交后代的基因型为AAbb，杂交后代的基因型是AABb、AaBb，即紫花短梗植株（AAbb）上所收获种子的基因型为 AAbb、AABb、AaBb．
（2）①由题意已知某些单瓣植株自交后代总是产生大约50%的重瓣花，根据“无中生有为隐性”可知紫蔓的单瓣花为显性性状，重瓣花为隐性性状；理论上单瓣植株（Ee）自交后代重瓣花ee的比例大约为25%（EE：Ee：ee=1：2：1），但是实验结果后代重瓣花ee为50%，说明后代中有$\frac{2}{3}$的单瓣植株没有成活，由于亲本的基因型是Ee，所以F_l单瓣花的基因型为Ee，由于等位基因（E、e）所在染色体发生部分缺失，而染色体缺失的花粉致死所致最可能的原因是E所在的染色体缺失，导致花粉致死，则父本只能产生e一种花粉，故与Ee母本杂交后Ee：ee=1：1．
②如果造成上述实验现象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色体发生部分缺失，而染色体缺失的花粉致死所致，根据以上分析应该是E花粉致死，所以基因与染色体的关系如下图所示：

③图示为单倍体育种，该过程需要花药离体培养和秋水仙素处理，若 F₂花瓣只有重瓣花，则上述结论是真实的；若 F₂花瓣有单瓣花和重瓣花，则上述结论是不存在的．
故答案为：
（1）3 紫花长梗 黄花长梗  白花长梗  AAbb  AABb  AaBb
（2）①显  Ee
②

③单倍体育种，花药离体培养 秋水仙素处理
F2花瓣只有重瓣花
F2花瓣有单瓣花和重瓣花

点评 本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的能力．