Question

19．某雌雄异株的二倍体植物，其花色由两对等位基因（A和a、B和b）控制，其中一对位于常染色体，另一对位于X、Y染色体的同源区段．己知A、B基因同时存在时开紫花，否则开白花．据此回答问题：
（1）控制白花与紫花的基因遵循基因自由组合定律，该定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合．
（2）雄性紫花植株的基因型有6种．现用一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交，F₁代全部为双杂合紫花植株，将F₁植株雌雄交配，则F₂中雌性紫花植株的比例是$\frac{3}{16}$．
（3）现将一外源M基因替换某白花植株细胞（Aa）中的A基因，然后通过植物组织培养得到开蓝花的植株，此变异类型为基因重组．为了尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系，可选用的育种方法为单倍体育种．

Answer 1

分析 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上动物等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题意知该植物的花色受2对等位基因控制，一对位于常染色体上，一对位于性染色体上，因此两对等位基因遵循自由组合定律．

解答 解：（1）由分析可知，A（a）、B（b）位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律，自由组合定律的实质：非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．
（2）由题意知，该植物的性别决定是XY，雄株的性染色体组型是XY，由于一对位于X、Y染色体的同源区段．己知A、B基因同时存在时开紫花，因此雄株紫花的基因型是AAX^BY^B、AaX^BY^B、AAX^BY^b、AaX^BY^b、AAX^bY^B、AaX^bY^B，共6种基因型（A（a）位于性染色体上、B位于常染色体上同样分析）；一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交，F₁代全部为双杂合紫花植株，亲本基因型是AAX^BY^B、aaX^bX^b，子一代的基因型是AaX^BX^b、AaX^bY^B，子一代雌雄个体相互交配，子二代中雌性紫花植株的比例是A_X^BX^b=$\frac{3}{4}$A_×$\frac{1}{4}$X^BX^b=$\frac{3}{16}$．
（3）将一外源M基因替换某白花植株细胞（Aa）中的A基因，属于基因工程，基因工程的原理是基因重组；单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，因此尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系常采用单倍体育种的方法．
故答案为：
（1）基因自由组合     非同源染色体上的非等位基因自由组合
（2）6     $\frac{3}{16}$
（3）基因重组  单倍体育种

点评 该题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质及使用条件，理解单倍体育种的原理和方法，基因工程及应用，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题．