Question

4．報(bào)春花的花色表現(xiàn)為白色（只含白色素）和黃色（含黃色錦葵色素）一對相對性狀，由兩對等位基因（A和a，B和b）共同控制，顯性基因A控制以白色素為前體物合成黃色錦葵色素的代謝過程，但當(dāng)顯性基因B存在時(shí)可抑制其表達(dá)（生化機(jī)制如圖所示）．
據(jù)此回答：
（1）開黃花的報(bào)春花植株的基因型可能是AAbb或Aabb．
（2）現(xiàn)有AABB、aaBB和aabb三個(gè)純種白色報(bào)春花品種，為了培育出能穩(wěn)定遺傳的黃色品種，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下程序：
Ⅰ．選擇AABB和aabb兩個(gè)品種進(jìn)行雜交，得到F₁種子；
Ⅱ．F₁種子種下得F₁植株，F(xiàn)₁隨機(jī)交配得F₂種子；
Ⅲ．F₂種子種下得F₂植株，F(xiàn)₂自交，然后選擇開黃色花植株的種子混合留種；
Ⅳ．重復(fù)步驟Ⅲ若干代，直到后代不出現(xiàn)性狀分離為止．
①補(bǔ)充完整以上程序此處無空．
②F₁植株能產(chǎn)生比例相等的四種配子，原因是A和a、B和b分別位于3號和1號染色體上，產(chǎn)生配子時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合．
③報(bào)春花的雌蕊和雄蕊不等長，自然狀態(tài)下可以進(jìn)行異花傳粉．為了讓F₂自交，應(yīng)該怎樣處理？從花蕾期開始套袋直到受精結(jié)束．
④F₂植株中開黃花的占$\frac{3}{16}$，在這些開黃花的植株上所結(jié)的種子中黃色純合子占$\frac{1}{3}$．
⑤有同學(xué)認(rèn)為這不是一個(gè)最佳方案，你能在原方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，以縮短培育年限嗎？請簡要概述你的方案．取F₁植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理幼苗，成熟后開黃花的植株即為純種．

Answer 1

分析 基因可以控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀，也可以通過控制酶的合成來控制代謝，從而控制生物的性狀．
根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示為決定報(bào)春花花色的生化機(jī)制．顯性基因A控制以白色素為前體物合成黃色素的代謝過程，顯性基因B存在時(shí)可抑制其表達(dá)，因此開黃色報(bào)春花植株的基因型為A_bb，開白色報(bào)春花植株的基因型為A_B_、aaB_、aabb．

解答 解：（1）分析圖形可知，當(dāng)A存在B不存在時(shí)，白色素可形成黃色錦葵素，所以開黃花的報(bào)春花植株的基因型可能是AAbb或Aabb．
（2）①在只有白花純種的情況下，為了培育出能穩(wěn)定遺傳的黃色品種，可以選擇基因型為AABB、aabb 的兩個(gè)品種行雜交，得到F₁種子AaBb．
②由于A和a、B和b分別位于3號和l號染色體上，產(chǎn)生配子時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合，所以F₁植株能產(chǎn)生比例相等的四種配子．F₁種子種下得F₁植株，再F₁自交得F₂種子，F(xiàn)₂種子種下得F₂植株，F(xiàn)₂自交，并選擇開黃花植株的種子混合留種，不斷重復(fù)自交，直到后代不出現(xiàn)性狀分離為止，就可以得到純種．
③報(bào)春花在自然狀態(tài)下可以進(jìn)行異花傳粉，因此為了讓F₂自交，應(yīng)從花蕾期開始套袋直到受精結(jié)束．
④F₁AaBb自交，后代F₂植株中開黃花（A_-bb）的占$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$，其中AAbb占1份，Aabb占2份，即這些開黃花的植株上所結(jié)的種子中黃色純合子占$\frac{1}{3}$．
⑤上述為雜交育種方法，得到純種所需的年代太長，為了縮短培育年限，看采取單倍體育種的方法，具體步驟是：取F₁植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理幼苗，成熟后開黃花的植株即為純種．
故答案為：
（1）AAbb或Aabb
（2）①AABB      aabb
②A和a、B和b分別位于3號和1號染色體上，產(chǎn)生配子時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合   
③從花蕾期開始套袋直到受精結(jié)束
④$\frac{3}{16}$  $\frac{1}{3}$
⑤取F₁植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理幼苗，成熟后開黃花的植株即為純種

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求學(xué)生掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)報(bào)春花花色的決定圖解，判斷黃花和白花相應(yīng)的基因型，再用逐對分析計(jì)算相關(guān)概率．