Question

4．大豆是兩性花植物．下面是大豆某些性狀的遺傳實驗：
（1）大豆子葉顏色（BB表現(xiàn)深綠；Bb表現(xiàn)淺綠；bb呈黃色，幼苗階段死亡）和花葉病的抗性（由R、r基因控制），基因都在常染色體上，遺傳的實驗結果如下表：

組合	母本	父本	F1的表現(xiàn)型及植株數(shù)
一	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病220株；子葉淺綠抗病217株
二	子葉深綠不抗病	子葉淺綠抗病	子葉深綠抗病110株；子葉深綠不抗病109株；子葉淺綠抗病108株；子葉淺綠不抗病113株

①組合一中父本的基因型是BbRR，組合二中父本的基因型是BbRr．
②用表中F₁的子葉淺綠抗病植株自交，在F₂的成熟植株中，表現(xiàn)型的種類有子葉深綠抗病、子葉深綠不抗病、子葉淺綠抗病、子葉淺綠不抗病，其比例為3：1：6：2．
③用子葉深綠與子葉淺綠植株雜交得F₁，F(xiàn)₁隨機交配得到的F₂成熟群體中，B基因的基因頻率為80%．
④將表中F₁的子葉淺綠抗病植株的花粉培養(yǎng)成單倍體植株，再將這些植株的葉肉細胞制成不同的原生質(zhì)體．如要得到子葉深綠抗病植株，需要用 基因型的原生質(zhì)體進行融合．
⑤請選用表中植物材料設計一個雜交育種方案，要求在最短的時間內(nèi)選育出純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）有人發(fā)現(xiàn)了一種受細胞質(zhì)基因控制的大豆芽黃突變體（其幼苗葉片明顯黃化，長大后與正常綠色植株無差異）．請你以該芽黃突變體和正常綠色植株為材料，用雜交實驗的方法，驗證芽黃性狀屬于細胞質(zhì)遺傳．（要求：用遺傳圖解表示）．

Answer 1

分析 根據(jù)組合一不抗病×抗病→后代全是抗病，說明抗病是顯性性狀，不抗病是隱性性狀，并且兩者的基因型為RR×rr→Rr；
分析組合一的基因型：母本子葉深綠不抗病，基因型為BBrr；父本子葉淺綠抗病，基因型為BbRR；
分析組合二的基因型：由于后代抗病：不抗病=（110+108）：（109+113）≈1：1，所以親本基因型為Rr×rr；根據(jù)表現(xiàn)型寫出基因型，母本BBrr，父本BbRr．

解答 解：（1）①組合一中的母本基因型為BBrr，由于F₁的表現(xiàn)型都為抗病，所以父本基因型是BbRR；由于組合二的后代中出現(xiàn)了不抗病的后代，因此，組合二中父本的抗病基因組成為雜合子，即組合二中父本的基因型為BbRr．
②分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)₁中的子葉淺綠抗病植株的基因型為BbRr，其自交后代F₂的成熟植株中（bb幼苗階段死亡）會出現(xiàn)子葉深綠抗�。�$\frac{3}{12}$BBR-）：子葉深綠不抗�。�$\frac{1}{12}$BBrr）：子葉淺綠抗�。�$\frac{6}{12}$BbR-）：子葉淺綠不抗病（$\frac{2}{12}$Bbrr），其比例為3：1：6：2．
③子葉深綠（BB）與子葉淺綠（Bb）植株雜交所得F₁的成熟植株基因型及其比例為$\frac{1}{2}$BB、$\frac{1}{2}$Bb，讓F₁隨機交配則所得F₂的基因型及其頻率為$\frac{9}{16}$BB、$\frac{6}{16}$Bb、$\frac{1}{16}$bb，但bb植株不能成熟，因此，成熟植株中B的基因頻率為（$\frac{9}{16}$+$\frac{3}{16}$）÷$\frac{15}{16}$=$\frac{4}{5}$，即80%．
④由題意分析可知，表格中F1中的葉淺綠抗病的基因型都是BbRr，其花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體的原生質(zhì)體的基因型是BR、Br、bR、br．根據(jù)題意，子葉深綠抗病植株的基因型是BBR-，所以可以用BR與BR或BR與Br的原生質(zhì)體進行融合培養(yǎng)．
⑤由上面的分析可知，組合一中父本基因型為BbRR，讓其自交得到子代，子代中深綠個體即為所需，此種方法只需一年即可得到．值得注意的是：盡管單倍體育種的方法也能在一年內(nèi)獲得子葉深綠抗病的純合植株，但操作較為復雜，且題中具有RR的個體，而子葉深綠可通過性狀表現(xiàn)直接選擇，因此不宜選擇單倍體育種方法獲得．
（2）已知芽黃性狀屬于細胞質(zhì)遺傳，所以若母本是芽黃性狀，則后代都有；反之則沒有．

故答案為：
（1）①BbRRBbRr   
②子葉深綠抗病、子葉深綠不抗病、子葉淺綠抗病、子葉淺綠不抗病  3：1：6：2
③80%     
④BR與BR、BR與Br
⑤用組合一的父本植株自交，在子代中選出子葉深綠類型即為純合的子葉深綠抗病大豆材料．
（2）

點評 本題考查的知識點有親子代基因的判斷及比例概率的計算、育種方案的設計、基因工程的相關問題以及實驗設計驗證等相關知識，要求考生具有一定的判斷能力和理解能力，并能熟練運用基因的自由組合定律解題，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．