Question

芦笋是雌雄异株的多年生植物，一次种植可多年采摘其嫩茎作为蔬菜．芦笋的性别由一对等位基因决定，雄株基因型为AA或Aa、雌株基因型为aa；芦笋抗病（B）对不抗病（b）显性，两对基因自由组合．请回答：
（1）用秋水仙素处理芦笋的幼苗，可培育出四倍体芦笋，秋水仙素的作用机理是

 

．用四倍体芦笋与二倍体芦笋杂交，产生的后代高度不育，原因是

 

．
（2）芦笋自然种群中性别比例为1：1．研究人员在芦笋的某些雄株（Aa）上发现了罕见的两性花，让其自花传粉，F₁全为雌雄异株、只开单性花（只有雄株或雌蕊），且雄株与雌株的比例为3：1．请完成验证F₁雄株基因型的方案：
①

 

，分别得到大量种子．
②播种种子，

 

，若

 

，则提供花粉的F₁雄株为雄性纯合子（AA）；反之，则为杂合子．
（3）芦笋雄株可采摘的嫩茎产量比雌株高．研究人员为获得用于生产的芦笋种子，使其种植后的植株均表现为雄性抗病，进行了以下杂交实验．

亲本组合		子代的表现型及比例
组别	表现型及基因型	雄性抗病	雄性不抗病	雌性抗病	雌性不抗病
甲	雄性不抗病（AAbb）×雌性抗病（？）	1	2	0	0
乙	雄性抗病（？）×雌性抗病（aaBb）	3	1	3	1
丙	雄性不抗病（Aabb）×雌性抗病（aaBB）	？	？	？	？

①甲组亲本中，雌性抗病植株的基因型为

 

．
②让甲组子代中的雄性抗病植株与乙组子代中的雌性抗病植株杂交，所得后代各种植株的表现型及比例为

 

．
③丙组实验收获的种子能否直接用于生产？并请说明理由．

 

．

Answer 1

考点：染色体数目的变异,基因的分离规律的实质及应用

专题：

分析：验证F₁雄株基因型可采用测交法，然后观察后代植株的性别再做判断．
分析表格：甲组后代均为雄性个体，则雌株的基因型为aa；后代抗病：不抗病=1：1，属于测交类型，则雌株的基因型为Bb．综合以上分析可知：雌性抗病植株的基因型为aaBb．乙组后代雌雄之比为1：1，抗病：不抗病=3：1，说明雄性植株的基因型为AaBb．丙组实验产生的种子中有一半将来发育成雌株．

解答： 解：（1）秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍．用四倍体芦笋与二倍体芦笋杂交，产生的后代是三倍体，三倍体减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，因此其高度不育．
（2）验证F₁雄株基因型可采用测交法，然后观察后代植株的性别再做判断，具体过程如下：
①分别收集F₁不同雄株的花粉给雌株（aa）授粉，分别得到大量种子．
②播种种子，生长发育至开花时，观察植株性别．若全为雄株，则提供花粉的F₁雄株为雄性纯合子（AA）；反之，则为杂合子．
（3）①甲组后代均为雄性个体，则雌株的基因型为aa；后代抗病：不抗病=1：1，属于测交类型，则雌株的基因型为Bb．综合以上分析可知：雌性抗病植株的基因型为aaBb．
②乙组后代雌雄之比为1：1，抗病：不抗病=3：1，说明雄性植株的基因型为AaBb．甲组子代中雄性抗病植株的基因型为AaBb，乙组子代中雌性抗病植株的基因型及比例为aaBb（2/3）或aaBB（1/3），它们杂交所得后代各种植株的表现型及比例为雄性抗病（AaB_）：雄性不抗病（Aabb）：雌性抗病（aaB_）：雌性不抗病（aabb）=5：1：5：1．
③芦笋雄株可采摘的嫩茎产量比雌株高，而丙组实验产生的种子中有一半将来发育成雌株，不符合生产要求，故丙组实验收获的种子不能直接用于生产．
故答案：（1）有丝分裂间期抑制纺锤体的形成       
三倍体不能产生正常的配子（减数分裂过程中同源染色体联会紊乱）
（2）①分别收集F₁不同雄株的花粉给雌株（aa）授粉
②生长发育至开花时，观察植株性别    全为雄株（或不出现性状分离）
（3）①aaBb    ②雄性抗病：雄性不抗病：雌性抗病：雌性不抗病=5：1：5：1
③不能，因为丙组实验产生的种子中有一半将来发育成雌株，不符合生产要求，故不能直接用于生产（其他答案合理也可给分）

点评：本题考查染色体变异、基因自由组合定律的应用，意在考查考生分析表格提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．