Question

20．某雌雄同株異花植物的籽粒顏色受兩對基因A（a）和B（b）控制，這兩對基因與籽粒顏色的關系如圖所示，此外，只要有一個a基因存在就抑制B基因的表達．籽粒非甜味與甜味則受基因D（d）控制．上述三對基因獨立遺傳．現(xiàn)有白色非甜味（aabbDD）和紫色甜味（AABBdd）的種子，欲培育純合紫色非甜味品種．

請回答：
（1）籽粒顏色的遺傳遵循自由組合定律．基因A和基因B通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制籽粒顏色，這一過程體現(xiàn)了基因具有表達遺傳信息的功能．
（2）若采用雜交育種，可將上述兩個親本雜交得F_l，雜交時需要對母本上的雌花進行套袋、人工授粉、套袋處理，F(xiàn)_l再自由交配得F₂．F₂紫色非甜味籽粒中雜合子占$\frac{8}{9}$，所以需要對表現(xiàn)型符合要求的個體進行純合化處理，最后獲得純合紫色非甜味品種．
（3）采用單倍體育種也可獲得純合紫色非甜味品種，此育種方法不但縮短育種年限，還能排除顯隱性干擾，提高效率．請用遺傳圖解表示其過程（說明：只需寫出從F₁開始的培育過程）．．

Answer 1

分析 1、由題意知，A（a）、B（b）、D（d）三對等位基因獨立遺傳，因此遵循自由組合定律；由題圖可知，紫色玉米的基因型是AAB_，紅色玉米的基因型是A_bb和AaB_，白色玉米的基因型是aabb、aaB_；基因型為aabbDD個體與基因型為AABBdd個體雜交，子一代的基因型是AabDd，子一代自交得到子二代，由于3對等位基因遵循自由組合定律，可以將自由組合問題轉化成3個分離定律問題進行解答．
2、基因通過轉錄和翻譯過程控制蛋白質的合成，基因對性狀的控制途徑：①基因通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物的性狀，②基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀．

解答 解：（1）由題意知，控制玉米顏色的2對等位基因獨立遺傳，因此遵循自由組合定律；由題圖可知，基因A、B通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物的性狀；體現(xiàn)了基因具有表達遺傳信息的功能．
（2）玉米是雌雄異花植物，為了防止異花傳粉，在人工授粉前對母本進行套袋處理，然后在花粉成熟后進行人工授粉、再套袋；F₂紫色非甜味籽粒的基因型是AAB_D_，其中純合子是AABBDD，比例是$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$，雜合子的比例是1-$\frac{1}{9}$=$\frac{8}{9}$；需要對子二代紫色非甜味玉米進行連續(xù)自交純合，獲得純合紫色非甜味品種．
（3）采用倍體育種也可獲得純合紫色非甜味品種不但縮短育種年限，還能排除顯隱性干擾，快速獲得純合子，單倍體育種過程包括花藥離體培養(yǎng)和低溫誘導或用秋水仙素處理，使染色體加倍2個過程，遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）自由組合  酶的合成    遺傳信息
（2）套袋、人工授粉、套袋    $\frac{8}{9}$    純合化
（3）顯隱性

點評 本題的知識點是基因分離定律和自由組合定律的實質，變異與育種，旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質，學會由于分離定律解決自由組合問題及通過遺傳圖解解釋單倍體育種的過程和特點．