Question

17．球莖紫堇的有性生殖為兼性自花授粉，即開花期遇到持續(xù)降雨，只進行自花、閉花授粉；天氣晴朗，可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉．紫堇的花色（紫色AA、黃色Aa、白色aa）與花梗長度（長梗對短梗為顯性，基因用“B、b”表示）兩對性狀獨立遺傳．現(xiàn)將相等數量的紫花短梗（AAbb）和黃花長梗（AaBB）兩個品種的球莖紫堇間行種植，請回答：
（1）若開花期連續(xù)陰雨，黃花長梗（AaBB）植物上收獲種子純合子的基因型為3，所控制對應性狀的表現(xiàn)型為紫花長梗、黃花長梗、白花長梗．若開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型有3種．
（2）研究發(fā)現(xiàn)，基因型aaBB個體因缺乏某種酶而表現(xiàn)白花性狀，則說明基因A控制性狀的方式是通過控制酶的合成控制代謝過程．如果基因a與A的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該點時發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸種類改變，或者是翻譯終止（或肽鏈合成終止）．
（3）紫堇花瓣的單瓣與重瓣是由一對等位基因（E、e）控制的相對性狀．自然界中紫堇大多為單瓣花，偶見重瓣花．人們發(fā)現(xiàn)所有的重瓣紫堇都不育（雌、雄蕊發(fā)育不完善），某些單瓣植株自交后代F₁總是產生大約50%的重瓣花．
①根據實驗結果可知，紫蔓的重瓣花為隱性性狀．
②研究發(fā)現(xiàn)，造成上述實驗現(xiàn)象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色體發(fā)生部分缺失，染色體缺失的花粉致死．如圖為單瓣紫堇花粉母細胞中等位基因（E、e）所在染色體聯(lián)會示意圖，請在染色體上標出相應基因．

③為探究“染色體缺失的花粉致死”這一結論的真實性，某研究小組設計了以下實驗方案：
F₁單瓣紫堇→花藥$\stackrel{Ⅰ}{→}$單體幼苗$\stackrel{Ⅱ}{→}$F₂紫堇
圖示方案獲得F₂的育種方式稱為單倍體育種．該過程需要經過Ⅰ花藥離體培養(yǎng)Ⅱ秋水仙素誘導誘導后得到F₂，最后觀察并統(tǒng)計F₂的花瓣性狀表現(xiàn)．
預期結果和結論：若F₂花瓣只有重瓣花，則上述結論是真實的．

Answer 1

分析 根據題干信息“球莖紫堇的有性生殖為兼性自花授粉，即開花期遇到持續(xù)降雨，只進行自花、閉花授粉；天氣晴朗，還可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”答題．

解答 解：（1）開花期連續(xù)陰雨，黃花長梗（AaBB）植物只進行自花、閉花授粉即自交，則后代基因型為AABB、AaBB、aaBB共三種，其性狀分別為紫花長梗、黃花長梗、白花長梗．由“開花期遇到持續(xù)降雨，只進行自花、閉花授粉，天氣晴朗，可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”可知“開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗”時紫花短梗植株（AAbb）既存在自交又存在與黃花長梗（AaBB）雜交，自交后代基因型為AAbb，雜交后代基因型為AaBb、AABb，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型為AAbb、AaBb、AABb．
（2）基因對性狀的控制有兩條途徑：①是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；②是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀．由“基因型aaBB個體因缺乏某種酶而表現(xiàn)白花性狀”可知基因A控制性狀的方式是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀．由“基因a與A的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同”可知翻譯至mRNA的該點時發(fā)生的變化可能是編碼的氨基酸種類改變或者翻譯終止．
（3）①根據“單瓣植株自交后代總是產生大約50%的重瓣花”知單瓣花為顯性性狀，重瓣花為隱性性狀．
②造成上述實驗現(xiàn)象的根本原因是等位基因（E、e）所在染色體發(fā)生部分缺失，而染色體缺失的花粉致死所致，則相應基因在染色體上的位置如圖：
．
③該圖示的育種方法為單倍體育種，該過程需要經過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理．若上述結論是真實的，則F₂花瓣只有重瓣花；若上述結論是不存在的，則F₂花瓣有單花瓣和重花瓣．
故答案為：
（1）3 紫花長梗、黃花長梗、白花長梗 3
（2）通過控制酶的合成控制代謝過程 種類改變
（3）①隱性
②如圖

③單倍體育種 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素誘導

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用、基因對性狀的控制等知識，要求考生識記基因控制性狀的途徑；掌握基因自由組合定律的實質，能結合題干中關鍵信息“開花期遇到持續(xù)降雨，只進行自花、閉花授粉；天氣晴朗，還可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．