Question

某植物雌雄异株（XX为雌性，XY或YY为雄性），花瓣有无与花瓣颜色分别受两对基因（A/a和B/b）控制。花瓣红色对白色显性，两对基因独立遗传。利用该种植物甲（红瓣雌性）、乙（白瓣雌性）、丙（无瓣雄性）三个植株，进行杂交实验，结果如下：

杂交组合	亲本	F1表现型及比例
一	甲×丙	红瓣雌性∶白瓣雌性∶红瓣雄性=1∶1∶2
二	乙×丙	白瓣雌性∶红瓣雄性∶无瓣雌性∶无瓣雄性=1∶1∶1∶1

（1）控制花瓣颜色的基因在_________染色体上，判断依据是_________。

（2）在自然条件下，该种作物的无花瓣个体的基因型共________ 种，丙产生配子基因型为________。

（3）让组合二中的F₁个体自由授粉，所得子代中红瓣个体所占的比例为________。

（4）以F₁中的个体为材料，尽快培育出能稳定遗传的红瓣雌性植株，请设计最佳育种方案，用遗传图解表示(只需写出相关植株的基因型和表现型)，并加以简要的文字说明________。

Answer

X和Y 组合一的F1中雄性全为红瓣，雌性既有红瓣又有白瓣（或组合二F1有花瓣植株中雄性全为红瓣，雌性全为白瓣） 7 aXb、aYB 7/32 或

【解析】

分析表格信息，由组合一可知，甲（红瓣雌性）与丙（无瓣雄性）杂交，F1全为有瓣，则有瓣对无瓣为显性；又F1雌性中红瓣∶白瓣＝1∶1，雄性全为红瓣，可推测控制花瓣颜色的基因位于X和Y染色体的同源区段上，且亲本关于花瓣颜色的基因型分别为XBXb和XbYB；由于两对基因独立遗传，则控制花瓣有无的基因A/a位于常染色体上。综上可知，杂交组合一的亲本基因型为甲AAXBXb和丙aaXbYB。由组合二可知，乙（白瓣雌性）与丙（无瓣雄性aaXbYB）杂交，F1中有瓣∶无瓣＝1∶1，且有瓣植株中雄性全为红瓣、雌性全为白瓣，可推测乙的基因型为AaXbXb。

（1）由以上分析可知，因为花瓣红色对白色显性，组合一红瓣雌性与无瓣雄性杂交，F1中雄性全为红瓣，雌性既有红瓣又有白瓣（或组合二F1有花瓣植株中雄性全为红瓣，雌性全为白瓣），可推测控制花瓣颜色的基因在X和Y染色体的同源区段上。

（2）由分析可知，有瓣对无瓣为显性，且控制花瓣有无的基因位于常染色体上，花瓣红色对白色显性，控制花瓣颜色的基因在X和Y染色体的同源区段上，而自然条件下不会产生YY的雄性个体，则该种作物的无花瓣个体的基因型有aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb、aaXBYB、aaXBYb、aaXbYB、aaXbYb，共7种。丙的基因型为aaXbYB，其产生配子基因型为aXb、aYB。

（3）由分析可知，组合二白瓣雌性（AaXbXb）与无瓣雄性（aaXbYB）杂交，F1为白瓣雌性（AaXbXb）∶红瓣雄性（AaXbYB）∶无瓣雌性（aaXbXb）∶无瓣雄性（aaXbYB）=1∶1∶1∶1，可得A的基因频率为1/4，a的基因频率为3/4，F1个体自由授粉，基因频率不变，则所得子代中有瓣个体的比例为1－（3/4×3/4）＝7/16，由于F1中B基因仅位于Y染色体上，则自由授粉子代的有瓣个体中雄性均为红瓣、雌性均为白瓣，因此所有子代中红瓣个体所占的比例为7/16×1/2＝7/32。

（4）为尽快培育出能稳定遗传的红瓣雌性植株，最佳育种方法为单倍体育种，可以选取组合一的F1中的红瓣雄性个体（包括AaXbYB和AaXBYB）进行花药离体培养，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗使其细胞中染色体加倍，最终选取后代中红瓣雌性成熟个体即为基因型为AAXBXB的能稳定遗传个体。