Question

番茄是一年生的二倍体植物。番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，各受一对等位基因控制。现利用番茄植株进行了两组杂交实验。

第一组：紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交，F₁紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1

第二组：紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交，F₁紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶：绿茎马铃薯叶=3：1：3：1

回答下列问题：

（1）两对相对性状中的显性性状是_____________。两组亲本中表现型为__________的番茄植株的基因型相同。

（2）为了获得纯合紫茎缺刻叶的番茄品种，甲乙两位同学以第二组的F₁作为材料分别设计了以下实验方案：

①甲同学将F₁紫茎缺刻叶自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，选择表现型__________________区域的植株再自交，每株自交后代又种植在一个单独的区域，从__________________的区域中得到所需品种。

②乙同学在F₁中任取一株紫茎缺刻叶植株，进行单倍体育种获得纯合紫茎缺刻叶品种，具体过程是_________________________________________________________________。

Answer

紫茎、缺刻叶 绿茎缺刻叶 全部为缺刻叶 全部为紫茎 取紫茎缺刻叶植株的花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素诱导使其染色体数目加倍，获得具有正常染色体数目的植株，从中筛选出紫茎缺刻叶植株即为所需品种

【解析】

根据题意分析可知：番茄的紫茎和绿茎（假设用A/a表示）、缺刻叶和马铃薯叶（假设用B/b表示）分别由两对基因控制，且两对性状的基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。

分析第一组实验：紫茎×绿茎→紫茎，缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶：马铃薯叶=3：1，故亲本紫茎缺刻叶的基因型是AABb，绿茎缺刻叶的基因型是aaBb。

分析第二组实验：紫茎缺刻叶（A_B_）×绿茎缺刻叶（aaB ）→紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶：绿茎马铃薯叶=3：1：3：1=（1：1）×（3：1），可判断亲本紫茎缺刻叶基因型为AaBb，绿茎缺刻叶的基因型是aaBb。

（1）第一组实验中紫茎和绿茎植株杂交，子代均是紫茎，故显性性状为紫茎；缺刻叶和缺刻叶植株杂交，子代缺刻叶：马铃薯叶=3：1，则显性性状为缺刻叶。据上分析可知，两组亲本中表现型为绿茎缺刻叶的番茄植株的基因型相同。

（2）为了获得纯合紫茎缺刻叶（AABB）的番茄品种，①甲同学将以第二组的F1紫茎缺刻叶（AaBB或AaBb）自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，选择表现型全部为缺刻叶区域的植株（AABB或AaBB）再自交，每株自交后代又种植在一个单独的区域，从全部为紫茎的区域中得到所需品种。

②进行单倍体育种的具体过程是取第二组的F1紫茎缺刻叶植株的花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素诱导使其染色体数目加倍，获得具有正常染色体数目的植株，从中筛选出紫茎缺刻叶植株即为所需品种。