Question

柑橘的果皮色泽同时受多对等位基因控制（假设相关基因用A、a，B、b，C、c等表示），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时表现为红色，当个体的基因型中每对等位基因都不含显性基因时表现为黄色，其余表现为橙色。现有三株柑橘进行如下甲、乙两组杂交实验。

实验一：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色=1∶6∶1

实验二：橙色×红色→红色∶橙色∶黄色=3∶12∶1

据此分析并回答下列问题：

（1）柑橘的果皮色泽受______对等位基因的控制，实验一子代红色果皮植株的基因型为______________。

（2）实验二中，橙色亲本的基因型可能有_______种，子代红色果皮的植株自交，后代表现型及比例为_______________型。若实验二中橙色亲本的基因型已确定，则橙色子代有______种基因型。

（3）在光合作用中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO₂与RuBP（C₅）结合，生成2分子C₃。已知R酶是由S、L基因控制合成的，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物。如何利用这一信息通过基因工程技术获得含高活性R酶的柑橘，以提高其光合作用效率，请简述实验流程________________________。

Answer

3 AaBbCc 3 红色∶橙色∶黄色=45∶50∶1 9 获取蓝藻的S、L基因；构建基因表达载体；将蓝藻的S、L基因导入去除了S、L基因的柑橘体细胞；目的基因（蓝藻S、L基因）的检测与鉴定，从而筛选出含高活性R酶的柑橘。

【解析】

由于黄色是隐性纯合子，根据甲中测交后代红色∶橙色∶黄色=1∶6∶1，推测该性状至少受3对等位基因控制，故红色的基因型为A_B_C_，黄色的基因型为：aabbcc，橙色可能的基因型为：A_B_cc，aabbC_，A_bbcc，aaB_cc，A_bbC_，aaB_C_等。

（1）根据分析，橘皮色泽受三对等位基因控制，实验一种亲代黄色基因型是aabbcc，红色基因型AaBbCc，因此子代红色果皮基因型AaBbCc。

（2）实验二中橙色×红色的子代表现为红色∶橙色∶黄色=3∶12∶1，由于子代出现了黄色（aabbcc），因此亲代红色基因型AaBbCc，而子代表现为9∶3∶3∶1的变式，且红色的比例只有3/16=1/2×1/2×3/4，所以橙色其基因型有aabbCc，Aabbcc，aaBbcc共3种基因型；

假设橙色亲本基因型是aabbCc，当其和红色AaBbCc杂交时，子代红色基因型及比例1/3AaBbCC，2/3AaBbCc当其自交子代红色的比例为1/3×9/16+2/3×27/64=45/96，黄色aabbcc的比例为2/3×1/64=1/96，橙色的比例为1-45/96-1/96=50/96，所以红色∶橙色∶黄色=45∶50∶1；

假设橙色基因型是aabbCc，红色AaBbCc，则子代中基因型2×2×3=12种，红色基因型有2种，黄色基因型有1种，则橙色基因型有12-2-1=9种。

（3）通过基因工程技术获得含高活性R酶的柑橘，按照基因工程的操作步骤设计实验：获取蓝藻的S、L基因；构建基因表达载体；将蓝藻的S、L基因导入去除了S、L基因的柑橘体细胞；目的基因（蓝藻S、L基因）的检测与鉴定，从而筛选出含高活性R酶的柑橘。