Question

18．某雌雄异株的二倍体植物的雄株与雌株由R、r基因控制；有红花、橙花、白花三种花色的植株，花色受两对同源染色体上D、d与E、e两对基因的控制（D与E基因同时存在时开红花，二者都不存在时开白花；某些基因型雄配子致死）．研究人员三次实验结果如下：
实验一：红花植株→花粉离体培养，秋水仙素处理→白花雌株：白花雄株=1：1
实验二：橙花植株→花粉离体培养，秋水仙素处理→白花雌株：白花雄株=1：1
实验三：红花雌株×红花雄株-F₁红花株：橙花株：白花株=1：2：1，雌株：雄株=1：1
请回答：
（1）实验三中，该植物的杂交过程与豌豆的杂交过程相比不需要人工去雄步骤．
（2）实验一中，单倍体育种获得的白花雄株的基因型为RRddee．
（3）实验三F₁中，橙花雌株的基因型为rrDdee、rrddEe．若将实验三F₁中的橙花雄株与橙花雌株杂交，则子代中雌株的表现型及比例为橙花：白花=1：1．若将实验三亲本中的红花雌株与实验二中的白花雄株杂交，则后代中橙花株的概率为$\frac{1}{2}$．
（4）请用遗传图解表示以实验一中的红花雄株与实验二中的白花雌株为亲本杂交得到子代的过程．．

Answer 1

分析 1、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，位于同源染色体上的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．
2、由题意知，该植物的花色受2对等位基因控制，且两对等位基因独立遗传，因此遵循自由组合定律；D_E_开红花，ddee开白花，D_ee、ddE_开橙花．分析实验一，红花植株的基因型是D_E_，花粉离体培养，秋水仙素处理后，都是白花，基因型是aabb，所示红花植株的基因型是DdEe，产生的配子的类型是DE：De：dE：de=1：1：1：1，由于单倍体育种获得的个体的基因型都是ddee，因此DE、De、dE雄配子致死；实验二，橙花的基因型是D_ee或ddE_，由于含有D或E的雄配子致死，因此单倍体育种后代都是白花（ddee）；实验三，红花雌株×红花雄株-F₁红花株：橙花株：白花株=1：2：1，白花的基因型是ddee，因此亲本红花的基因型是DdEe、DdEe，由于雄株产生的DE、De、dE、de的配子中，DE、De、dE，雄配子致死，因此相当于测交实验，杂交后代的基因型及比例是DdEe：Ddee：ddEe：ddee=1：1：1；1，其中DdEe开红花，Ddee、ddEe开橙花，ddee开白花．

解答 解：（1）豌豆是雌雄同花，自花传粉，因此杂交过程需要对母本进行去雄，该植物是雌雄异株植物，雌雄异花，异花传粉，因此杂交过程不需要对母本进行人工去雄．
（2）实验一中，单倍体育种形成的雌雄植株相等，因此亲本基因型是RrDdEe，产生的可育配子的类型及比例是Rde：rde=1：1，秋水仙素处理后形成的二倍体植株的基因型是RRddee（雄株白花）、rrddee（雌株白花）．
（3）实验三，雌株与雄株杂交子代雌株：雄株=1：1，相当于测交实验，雌株的基因型是rr，雄株的基因型是Rr，由分析可知，后代橙花的基因型是Ddee、ddEe，因此橙花雌株的基因型为rrDdee、rrddEe；F₁中的橙花雄株的基因型是RrDdee（RrddEe），橙花雌株的基因型是rrDdee（eeddEe），二者杂交，由于雄株中含有D（E）基因致死，因此后代基因型及比例是RrDdee：Rrddee：rrDdee：rrddee=1：1：1：1，其中rrDdee、rrddee为雌株，分别表现为橙花、白花；实验三亲本中的红花雌株的基因型是rrDdEe，实验二中的白花雄株的基因型是Rrddee，只看花色，杂交后代的基因型及比例是DdEe：Ddee：ddEe：ddee=1：1：1：1，其中Ddee、ddEe表现为橙花，占$\frac{1}{2}$．
（4）实验一中的红花雄株的基因型是RrDdEe，实验二中的白花雌株的基因型是rrddee，由于含有D或E的雄配子致死，因此雄株产生的可育配子是Rde：rde=1：1，白花雌株产生的配子的基因型是rde，因此杂交后代的基因型及比例是Rrddee：rrddee=1：1，前者是白花雄株，后者是白花雌株．遗传图解如下：
．
故答案为：
（1）人工去雄     
 （2）RRddee
（3）rrDdee、rrddEe       橙花：白花=1：1       $\frac{1}{2}$
（4）

点评 本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，基因与性状之间的关系，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题，学会应用遗传图解回答问题．