Question

8．国花牡丹有多种花色，假设其花色有淡粉色、粉红色和白色三种，涉及A、a和B、b两对等位基因．与其花色有关的色素、酶和基因的关系如图所示：

现用白甲、白乙、淡粉色和粉红色4个纯合品种进行杂交实验，结果如下：
实验l：淡粉色×粉红色，F₁表现为淡粉色，F₁自交，F₂表现为3淡粉色：1粉红色．
实验2：白甲×淡粉色，F₁表现为白色，F₁自交，F₂表现为12白色：3淡粉色：1粉红色．
实验3：白乙×粉红色，F₁表现为白色，F₁×粉红色（亲本）（回交），F₂表现为2白色：1淡粉色：l粉红色．
分析上述实验结果，请回答下列问题：
（1）图示体现了基因控制生物性状的途径是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物性状．
（2）牡丹花色的遗传遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律．
（3）实验中所用的淡粉色纯合品种的基因型为aaBB或AAbb．
（4）若将实验3得到的F₂白色植株自交，F₃中花色的表现型及比例是白色：淡粉色：粉红色=24：3：5．
（5）现有纯种的白色牡丹和纯种的粉红色牡丹，要在最短时间内获得能稳定遗传的淡粉色植株，可采用单倍体育种，大致过程：根据题中所提供的实验材料，首先需要获得基因型为AaBb的植株，然后采用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗，用秋水仙素溶液（一定浓度）处理得到染色体数目恢复正常的植株，从中选出开淡粉色花的植株即可．

Answer 1

分析 1、实验2中，F₁自交，F₂表现为12白色：3淡粉色：1粉红色，说明两对等位基因在遗传时符合自由组合定律，且子一代的基因型是AaBb，由于子二代是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，因此aabb表现为粉红色，A_B_和A_bb（aaB_）表现型为白色，aaB_（A_bb）表现为淡粉色，亲本白甲的基因型是AAbb（aaBB），淡粉的基因型是aaBB（AAbb）；实验1中，F₁表现为淡粉色，F₁自交，F₂表现为3淡粉色：1粉红色，相当于一对相对性状的杂合子自交，子一代的基因型是Aabb（aaB_）亲本粉红色的基因型是AAbb（aaBB）；实验3中，F₁×粉红色（亲本）（回交），F₂表现为2白色：1淡粉色：l粉红色，相当于测交实验，子一代的基因型是AaBb，亲本白乙的基因型是AABB．
2、单倍体育种的突出优点是能明显缩短育种年限，单倍体育种的大致过程是：杂交，获得含有所需基因的杂合子→花药离体培养，获得单倍体幼苗→秋水仙素处理单倍体幼苗，获得可育的纯合植株→选种．

解答 解：（1）由题图可知牡丹花的花色性状是由基因通过酶的合成控制细胞代谢进而间接控制的．
（2）由分析可知，控制牡丹花色的两对等位基因符合自由组合定律．
（3）由分析可知，实验中淡粉色纯合体的基因型是AAbb或aaBB．
（4）实验3子二代是测交实验的结果，子二代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，其中白色的是AaBb、Aabb（aaBb）比例是1：1，AaBb自交后代的表现型及比例是12白色：3淡粉色：1粉红色，Aabb自交后代的表现型及比例是3白色：1粉红色，因此F₃中花色的表现型及比例是白色：淡粉：粉红=（$\frac{12}{16}$×$\frac{1}{2}+\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$）：（$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}$）：（$\frac{1}{16}×\frac{1}{2}+\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$）=24：3：5
（5）淡粉色的基因型可能是AAbb或Aabb（aaBB或aaBb），杂合子容易发是性状分离，要在最短时间内获得能稳定遗传的淡粉色植株，可采用单倍体育种方法；实验的具体步骤是：用纯种的白色牡丹和纯种的粉红色牡丹杂交，获得基因型为AaBb的杂合子，种植基因型AaBb的种子，获得AaBb的植株，用AaBb的花粉用花药离体培养方法获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得二倍体植株，从中选出淡粉色花的植株即可．
故答案为：
（1）基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物性状
（2）遵循 
（3）aaBB或AAbb
（4）白色：淡粉色：粉红色=24：3：5
（5）单倍体   AaBb   单倍体幼苗   秋水仙素

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质，单倍体育种方法的优点和过程，旨在考查学生对所学知识的理解和熟练掌握，并应用相关知识解决实际问题．