Question

11．番茄茎的颜色由基因A、a控制，正常叶和缺刻叶由基因B、b控制，植株的茸毛性状由基因D、d控制．根据茸毛密度，可将番茄植株分为浓毛型、多毛型和少毛型．用绿茎浓毛和紫茎少毛为亲本进行杂交实验，结果如图1．请分析回答：

（1）F₂有9种基因型，F₂紫茎浓毛型中纯合子的比例为$\frac{1}{3}$．
（2）科研人员对一株浓毛型紫茎正常叶植株X进行了研究．取植株X的花药，经离体培养获得单倍体后，在幼苗期用秋水仙素处理，获得四种表现型的二倍体植株，其比例约为：浓毛紫茎正常叶﹕浓毛紫茎缺刻叶﹕浓毛绿茎正常叶﹕浓毛绿茎缺刻叶=1：4：4：1．请在图2中标出植株X中A、a、B、b基因的位置（图中“|”表示相关染色体）．

Answer 1

分析 1、分析图1：紫茎：绿茎=（58+122+60）：（22+38+20）=240：80=3：1，浓毛：多毛：少毛=（58+22）：（122+38）（60++20）=80；160：80=1：2：1，所以控制番茄茎的颜色紫色和绿色由基因A、a控制，植株的茸毛性状由基因D、d控制，这两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因分离定律和自由组合定律．紫色和浓毛为显性则A-为紫色，aa为绿色；DD为浓毛、Dd为多毛、dd为少毛．
2、常见的育种方法有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种，比较如下：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	（1）杂交→自交→选优（2）杂交	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）
优 点	不同个体的优良性状可集中于同一个体上	提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程	明显缩短育种年限	营养器官增大、提高产量与营养成分
缺 点	时间长，需要及时发现优良性状	有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性	技术复杂，成本高	技术复杂，且需要与杂交育种配合；在动物中难以实现

解答 解：（1）由分析可知F₁的基因型为AaDd，则F₂的基因型有3×3=9种．F₂紫茎浓毛A-DD的比例为$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，其中AADD的比例为$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$，因此纯合子的比例为$\frac{\frac{1}{8}}{\frac{3}{8}}=\frac{1}{3}$．
（3）花药离体培养得到的是单倍体幼苗，单倍体幼苗高度不育，可在幼苗期用秋水仙素（低温）处理获得可育的二倍体植株，其比例约为：浓毛紫茎正常叶﹕浓毛紫茎缺刻叶﹕浓毛绿茎正常叶﹕浓毛绿茎缺刻叶=AABBDD：AADDbb：aaDDBB：aaDDbb=1：4：4：1．由此可推知，亲本产生的配子的种类及比例有ABD：ADb：aDB：aDb=1：4：4：1，其中Ab与AB最多，因此这四个基因在一对同源染色体上，如图：

故答案为：
（1）9           $\frac{1}{3}$
（2）单倍体       秋水仙素（低温）     见图

点评 本题考查基因自由组合定律、育种，要求考生识记基因自由组合定律的实质，掌握其中的相关计算；识记 单倍体育种的具体过程，能结合所学的知识准确答题．