Question

5．某二倍体高等植物的茎杆（A，a）和花色（B，b）性状由不同对染色体上的各一对等位基因控制．某科研小组用植株甲（AABB）和植株乙（aabb）作亲本杂交得F₁，发现该种植物产生的AB花粉中50%发育不完善，不能完成受精作用，F₁测交结果如下表：

测交类型			测交后代基因型种类及比值
亲本	父本	母本	AaBb （高杆红花）	Aabb （高杆白花）	aaBb （矮秆红花）	aabb （矮秆白花）
正交	F1	乙	1	2	2	2
反交	乙	F1	1	1	1	1

（1）表中正反交结果不同，说明该两对基因的遗传遵循（遵循、不遵循）自由组合定律．
（2）在花色这一性状中红色是显性性状，基因B与b最本质的区别是碱基排列顺序不同或脱氧核苷酸的排列顺序不同．
（3）写出F₁产生花粉的基因型AB、Ab、aB、ab．为了快速培养获得矮茎红花的优良品种，常采用花药离体培养方法获得Ab的单倍体植株．Ab的单倍体植株具有的特点是植株长的弱小，而且高度不育，所以须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．
（4）如果用F₁中的雌植株与纯合矮杆红花雄植株杂交，仅从高矮这对相对性状上看，后代的表现型及其比例是高杆：矮杆=1：1．
（5）如果F₁自交得F₂，从理论上讲F₂中表现型为高杆红花的植株基因型有4种；在F₂高杆红花植株中能稳定遗传的植株所占的比例是$\frac{1}{14}$．

Answer 1

分析 分析：某二倍体高等植物的茎杆（A，a）和花色（B，b）性状由不同对染色体上的各一对等位基因控制．某科研小组用植株甲（AABB）和植株乙（aabb）作亲本杂交得F₁，正反交结果不同，经研究发现该种植物产生的AB花粉中50%发育不完善，不能完成受精作用所致，但经减数分裂形成配子时仍遵循自由组合定律，依此完成相应题目；单倍体育种的常用方法是花药离体培养，单倍体植株的具有的特点是：植株长的弱小，而且高度不育，所以须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．

解答 解答：（1）某二倍体高等植物的茎杆（A，a）和花色（B，b）性状由不同对染色体上的各一对等位基因控制．某科研小组用植株甲（AABB）和植株乙（aabb）作亲本杂交得F₁，F₁和植株乙（aabb）测交，正反交结果不同，经研究发现该种植物产生的AB花粉中50%发育不完善，不能完成受精作用所致，但经减数分裂形成配子时仍遵循自由组合定律；
（2）用植株甲（AABB）和植株乙（aabb）作亲本杂交得F₁，F₁和植株乙（aabb）测交，无论是正交还是反交，由表格中信息可知：基因型为AaBb和aaBb个体花色是红色，所以在花色这一性状中红色是显性性状，基因型aaBb和aabb是矮杆，所以高杆是显性性状基因B与b最本质的区别是碱基排列顺序不同或脱氧核苷酸的排列顺序不同；
（3）用植株甲（AABB）和植株乙（aabb）作亲本杂交，F₁基因型为AaBb，则F₁产生花粉时遵循自由组合定律，所以的F₁产生花粉的基因型为：AB、Ab、aB、ab；，因为“为了快速培养获得矮茎花（基因型是：aaBB）”的优良品种，所以常采用花药离体培养方法获得aB的单倍体植株，aB的单倍体植株具有的特点是植株长的弱小，而且高度不育，所以须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．
（4）F₁中的雌植株基因型为AaBb，与纯合矮杆红花雄植株基因型（aaBB）杂交，仅从高矮这对相对性状上看，Aa×aa，则后代基因型及表现型比例为：Aa高杆：aa矮杆=1：1，所以后代的表现型及其比例是：高杆：矮杆=1：1．
（5）F₁植株基因型为AaBb自交，虽然该种植物产生的AB花粉中50%发育不完善，不能完成受精作用所致，但不会影响F₂表现型和基因型，只会影响比例，其自交结果如图所示，
所以从理论上讲F₂中表现型为高杆红花的植株基因型有：AABB、AaBB、AaBb、AABb，4种基因型，在F₂高杆红花植株中能稳定遗传的植株所占的比例是$\frac{1}{14}$．
故答案为：（1）遵循
（2）红　　碱基排列顺序不同或脱氧核苷酸的排列顺序不同
（3）AB、Ab、aB、ab　　花药离体培养　　植株长的弱小，而且高度不育
（4）高杆：矮杆=1：1
（5）4　　$\frac{1}{14}$

点评 本题考查基因的自由组合规律的实质及应用和细胞的减数分裂的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用遗传定律综合分析问题的能力．单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，且后代都是纯合子．