Question

【題目】薰衣草原產于地中海沿岸，其相關產品在園林、美容、熏香、食品、藥用等方面應用廣泛，是全球最受歡迎的“寧靜的香水植物”。薰衣草花色有白、藍、紫等色系，若薰衣草相關花色受兩對等位基因（A、a和D、d）控制，且顯性基因對隱性基因表現為完全顯性。花色相關的色素遺傳如圖所示：

據圖回答：

（1）開藍花植株的基因型為________________________。

（2）為確定A、a和D、d基因的位置關系，讓雙雜合薰衣草（AaDd）植株自交，觀察并統計子代花色和比例（不考慮交叉互換和其他變異），預測實驗結論：

①若子代的薰衣草花色及比例為____________，則A、a和D、d基因分別位于兩對同源染色體上。

②若子代的薰衣草花色及比例為____________，則A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和D在一條染色體上。

③若子代的薰衣草花色及比例為____________，則A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和d在一條染色體上。

（3）現有AADD、aaDD和aadd三個純合薰衣草品種，從中任意選出所需品種，在最短時間內培育出大量能穩定遺傳的藍色品種。用遺傳圖解和相關說明性文字，寫出你設計的新品種培育流程：_______________________。

Answer 1

【答案】 AAdd、Aadd 紫色：藍色：白色=9:3:4 紫色：白色=3:1 紫色：藍色：白色=2:1:1

【解析】試題分析：以題圖呈現的“相關色素之間的轉化關系”為切入點，明辨紫色為A_D_、藍色為A_dd、白色為aaD_和aadd，進而確定開藍花植株的基因型。若A、a和D、d基因分別位于兩對同源染色體上，則它們的遺傳遵循基因的自由組合定律，據此，推知雙雜合薰衣草（AaDd）植株自交所得子代的表現型及其比例。若A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，則存在兩種可能：A和D在一條染色體上或A和d在一條染色體上；依據這兩種可能，圍繞“基因與染色體的行為存在平行關系”并借助“基因的分離定律”的相關知識分別進行討論，推知雙雜合薰衣草（AaDd）植株自交所得子代的表現型及其比例。單倍體育種可明顯縮短育種年限，抓住題意“在最短時間內培育出大量能穩定遺傳的藍色品種”這一關鍵信息，圍繞“單倍體育種”的流程展開實驗方案的設計。

(1)依題意和圖示分析可知：當含有A基因、不含D時，薰衣草的花色為藍色，因此開藍花植株的基因型為AAdd、Aadd。

(2) ①若A、a和D、d基因分別位于兩對同源染色體上，則它們的遺傳遵循基因的自由組合定律。讓雙雜合薰衣草（AaDd）植株自交，子代的薰衣草花色及比例為紫色（A_D_）∶藍色（A_dd）∶白色（aaD_＋aadd）＝9∶3∶4。

②若A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和D在一條染色體上，則雙雜合薰衣草（AaDd）植株產生的配子及其比例為AD∶ad＝1∶1，自交產生的子代的基因型及其比例為AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，薰衣草花色及比例為紫色∶白色＝3∶1。

③若A、a和D、d基因位于一對同源染色體上，且A和d在一條染色體上，則雙雜合薰衣草（AaDd）植株產生的配子及其比例為Ad∶aD＝1∶1，自交產生的子代的基因型及其比例為AaDd∶AAdd∶aaDD＝2∶1∶1，薰衣草花色及比例為紫色∶藍色∶白色＝2∶1∶1。

(3)從AADD、aaDD和aadd三個純合薰衣草品種中任意選出所需品種，在最短時間內培育出大量能穩定遺傳的藍色品種（AAdd），則應選擇單倍體育種方案，其培育流程為：以AADD和aadd為親本進行雜交，所得F1的基因型是AaDd；取F1的花藥離體培養得到單倍體幼苗，再用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗；待這些單倍體幼苗長成開花后，選出開藍花的植株即為能穩定遺傳的藍色品種。遺傳圖解和相關說明性文字如下：