Question

15．研究人員發(fā)現(xiàn)甲、乙兩種植物可進(jìn)行種間雜交（不同種的生物通過(guò)有性雜交產(chǎn)生子代）．兩種植物均含14條染色體，但是兩種植株間的染色體互不同源．兩種植株的花色各由一對(duì)等位基因控制，基因型與表現(xiàn)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示．研究人員進(jìn)一步對(duì)得到的大量雜種植株H研究后發(fā)現(xiàn)，植株H能開(kāi)花，且A₁、A₂控制紅色素合成的效果相同，并具有累加效應(yīng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）植株H的表現(xiàn)型及比例為紅色：粉紅色：白色=1：2：1．植株H不可育的原因是沒(méi)有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能形成正常的配子．
（2）將植株H經(jīng)①處理培育為可育植株M，常采用的處理方法是用秋水仙素處理植株H的幼苗．在減數(shù)第一次分裂前期，植株M的初級(jí)性母細(xì)胞中形成14個(gè)四分體，寫(xiě)出含有基因a₁的四分體上有關(guān)花色的基因組成a₁a₁a₁a₁．
（3）由植株H中開(kāi)粉紅色花的植株培育成的植株M自交，產(chǎn)生的子代有5種表現(xiàn)型．
（4）用①處理方式處理植株N的幼苗，性成熟后自交，產(chǎn)生的子代有5種表現(xiàn)型，表現(xiàn)型的比例為1：8：18：8：1．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：兩種植株的花色各由一對(duì)等位基因控制，遵循基因的分離定律．A₁對(duì)a₁不完全顯性，A₂對(duì)a₂不完全顯性．由于兩種植株間的染色體互不同源，屬于兩種不同的物種，存在生殖隔離，所以植株H不可育．

解答 解：（1）植物A₁a₁能產(chǎn)生A₁和a₁兩種配子，植物A₂a₂能產(chǎn)生A₂和a₂兩種配子，它們雜交后代基因型為A₁A₂、A₁a₂、A₂a₁和a₁a₂．由于A₁、A₂控制紅色素合成的效果相同，并具有累加效應(yīng)，所以植株H的表現(xiàn)型及比例為紅色：粉紅色：白色=1：2：1．由于兩種植株間的染色體互不同源，所以植株H的細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能形成正常的配子，因而不可育．
（2）將植株H經(jīng)①處理培育為可育植株M，常采用的處理方法是用秋水仙素處理植株H的幼苗，使其染色體數(shù)目加倍．在減數(shù)第一次分裂前期，植株M的初級(jí)性母細(xì)胞中形成14個(gè)四分體，由于每個(gè)四分體含有一對(duì)同源染色體、2條染色體、4條染色單體，所以含有基因a₁的四分體上有關(guān)花色的基因組成是a₁a₁a₁a₁．
（3）植株H中開(kāi)粉紅色花的植株基因型為A₁a₂、A₂a₁，所以植株M為A₁A₁a₂a₂或A₂A₂a₁a₁，其自交后代顯性基因的個(gè)數(shù)可以是4、3、2、1、0，所以后代有5種表現(xiàn)型．
（4）用①處理方式處理植株N的幼苗，體細(xì)胞染色體加倍，基因型為A₁A₁a₁a₁．性成熟后，產(chǎn)生的配子基因型為A₁A₁：A₁a₁：a₁a₁=1：4：1．自交后代的基因型為$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$=$\frac{1}{36}$A₁A₁A₁A₁、（$\frac{1}{6}$×$\frac{4}{6}$+$\frac{1}{6}$×$\frac{4}{6}$）=$\frac{8}{36}$、A₁A₁A₁a₁、（$\frac{4}{6}$×$\frac{4}{6}$+$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$+$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$）=$\frac{18}{36}$、A₁A₁a₁a₁、（$\frac{1}{6}$×$\frac{4}{6}$+$\frac{4}{6}$×$\frac{1}{6}$）=$\frac{8}{36}$、A₁a₁a₁a₁、$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$=$\frac{1}{36}$a₁a₁a₁a₁．由于A₁具有累加效應(yīng)，因此，產(chǎn)生的子代有5種表現(xiàn)型，比例為1：8：18：8：1．
故答案為：
（1）紅色：粉紅色：白色=1：2：1 沒(méi)有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能形成正常的配子
（2）用秋水仙素處理植株H的幼苗   14   a₁a₁a₁a₁
（3）5
（4）5 1：8：18：8：1

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因分離定律、多倍體育種的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．