Question

19．某雌雄异株植物，其性别分化受等位基因M、m控制．研究发现，含基因M的受精卵发育成雄株．该植物刚萌发形成的嫩茎有绿色、紫色与红色三种类型，依次由基因aB、ab、a控制，且前者对后者完全显性．请回答下列问题：
（1）该植物中，绿茎雄株有3种基因型，紫茎雄株的基因型是ababMm、abaMm．
（2）在一个该植物的种群中，雌株与雄株的数目比为1：1，m基因的频率为75%．
（3）紫茎雄株与绿茎雌株杂交，子代中出现一部分红茎个体．子代中出现绿茎雌株的概率为25%．正常情况下，亲本中的紫茎雄株能产生4种基因型的花粉．
（4）该植物的嫩茎具有很高的食用与药用价值，研究发现，雄株萌发产生的嫩茎数量多、品质好．为让杂交子代全为雄株，育种工作者成功培育出一种“超雄株”．
①该“超雄株”的基因型为MM．
②育种工作者培育“超雄株”采用的方法可能是单倍体育种．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：该雌雄异株植物的性别分化受等位基因M、m控制，含基因M的受精卵发育成雄株，则雌株基因组成为mm．由于嫩茎有绿色、紫色与红色三种类型，依次由基因aB、ab、a控制，且前者对后者完全显性，则绿色茎的基因型为aBaB、aBab、aBa共3种，紫色茎的基因型为abab、aba共2种，红色茎的基因型为aa共1种．

解答 解：（1）雄株的基因组成是Mm，雌株基因组成为mm．嫩茎有绿色、紫色与红色三种类型，依次由基因aB、ab、a控制，且前者对后者完全显性．可判断绿茎雄株的基因型为aBaBMm、aBabMm、aBaMm共3种；紫茎雄株的基因型为ababMm、abaMm．
（2）在一个种群中雌雄比例为1：1，则M基因频率为$\frac{1}{2}$Mm×$\frac{1}{2}$×100%=25%，m的基因频率为1-25%=75%．
（3）红茎个体的基因型为aa．紫茎雄株与绿茎雌株杂交，子代中出现一部分红茎个体．可判断双亲的基因型分别是abaMm和aBamm．由此可推知，绿茎：紫茎：红茎=2：1：1，雌：雄=1：1，则子代中出现绿茎雌株的概率为$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．正常情况下紫茎雄株可产生的配子基因型为abM、abm、am、aM共4种．
（4）含基因M的受精卵发育成雄株，超雄株的后代全为雄株，说明雄株只产生一种类型的配子M，可推测超雄株的基因型是MM．这种超雄株的培养可能是采用了花药离体培养得到单倍体植株幼苗，再用秋水仙素处理得到正常二倍体雄株．
故答案为：
（1）3　ababMm、abaMm
（2）75%　
（3）25%    4
（4）①MM　
②单倍体育种

点评 本题考查基因的自由组合定律和育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．