Question

【題目】某嚴(yán)格自花傳粉的二倍體植物(2n),野生型為紅花,突變型為白花。研究人員圍繞花色性狀的顯隱性關(guān)系和花色控制基因及在染色體上的定位,進(jìn)行了以下相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請分析回答問題。

(1)在甲地的種群中,該植物出現(xiàn)一株白花突變型植株。讓白花植株自交,若后代_______________,說明該突變型為純合子。將該白花植株與野生型雜交,子一代為紅花植株,子二代紅花植株與白花植株的比為3∶1,出現(xiàn)該結(jié)果的條件是:

①紅花和白花受____等位基因控制,且基因完全顯性;

②配子具有相同成活率及受精能力并能隨機(jī)結(jié)合;

③受精卵的發(fā)育能力及各基因型植株存活率相同。

(2)在乙地的種群中,該植物也出現(xiàn)了一株白花突變型植株,且和甲地的白花突變同為隱性突變。為確定甲、乙兩地的白花突變是否由相同的等位基因控制,可將___________________雜交,當(dāng)子一代表現(xiàn)型為________時(shí),可確定兩地的白花突變型由不同的等位基因控制;若子二代中表現(xiàn)型及比例為__________________時(shí),可確定白花突變型由兩對等位基因控制,且兩對等位基因位于非同源染色體上。

(3)單體(2n-1)可用于基因的染色體定位。人工構(gòu)建該種植物的單體系(紅花)應(yīng)有____種單體。若白花由隱性基因控制,將白花突變植株與該種植物單體系中的全部單體分別雜交,留種并單獨(dú)種植,當(dāng)子代出現(xiàn)表現(xiàn)型及比例為___________________時(shí),可將白花突變基因定位于___________染色體。

(4)三體(2n+1)也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制,將白花突變型植株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交,留種并單獨(dú)種植,當(dāng)子二代出現(xiàn)表現(xiàn)型及比例為_____時(shí),可將白花突變基因定位。

Answer 1

【答案】 不發(fā)生性狀分離(全為白花植株) 一對 甲、乙兩地的白花突變型植株 紅花植株 紅花植株∶白花植株=9∶7 n 紅花植株∶白花植株=1∶1 該單體所缺少的 紅花植株∶白花植株=31∶5

【解析】本題生物變異與孟德爾遺傳定律在實(shí)踐中的應(yīng)用，要求考生能理解題給材料信息，利用所學(xué)知識(shí)解讀題中的變異類型，結(jié)合孟德爾遺傳定律解釋相關(guān)遺傳現(xiàn)象，并進(jìn)行相關(guān)基因定位，此題難度較大。

(1)根據(jù)題意，若在甲地的種群中，該植物出現(xiàn)一株白花突變型植株，讓白花植株自交,若后代不發(fā)生性狀分離(全為白花植株)，則說明該突變型為純合子（aa）。將該白花植株（aa）與野生型（AA）雜交，子一代為紅花植株（Aa），子二代紅花植株（A ）與白花植株（aa）的比為3∶1，是一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)中F2典型的分離比，可知出現(xiàn)該結(jié)果的條件有：①紅花和白花受一對等位基因控制，且基因完全顯性；②配子具有相同成活率及受精能力并能隨機(jī)結(jié)合；③受精卵的發(fā)育能力及各基因型植株存活率相同。

(2)在乙地的種群中，該植物也出現(xiàn)了一株白花突變型植株，且和甲地的白花突變同為隱性突變，為確定甲、乙兩地的白花突變是否由相同的等位基因控制，可將甲、乙兩地的白花突變型植株雜交；若兩地的白花突變型由不同的等位基因控制，則甲（AAbb或aaBB）、乙（aaBB或AAbb）兩地的白花突變型植株雜交，子一代表現(xiàn)型為紅花植株（AaBb）；若白花突變型由兩對等位基因控制，且兩對等位基因位于非同源染色體上，則F1（AaBb）自交，子二代中表現(xiàn)型及比例為紅花植株（9A B ）∶白花植株（3A bb+3aaB +1aabb）=9∶7。

(3)單體(2n-1)可用于基因的染色體定位；根據(jù)題意，該野生型紅花植物為二倍體(2n)，即體細(xì)胞內(nèi)含有n對同源染色體，因此人工構(gòu)建該種植物的單體系(紅花)應(yīng)有n種單體。若白花由隱性基因控制，將白花突變植株與該種植物單體系中的全部單體分別雜交，留種并單獨(dú)種植，若白花突變基因定位于該單體所缺少的染色體上，即白花突變體（aa）與紅花單體（AO）雜交，則子代基因型及比例為Aa：Oa=1：1，即子代表現(xiàn)型及比例為紅花植株∶白花植株=1∶1。

(4)三體(2n+1)也可用于基因的染色體定位；若白花由一對隱性突變基因控制，將白花突變型植株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交，留種并單獨(dú)種植，若白花突變基因定位于該三體所增加的染色體上，即白花突變體（aa）與紅花純合三體（AAA）雜交，F(xiàn)1中Aa：AAa=1：1，F(xiàn)1自交（該植物嚴(yán)格自花傳粉），則有1/2Aa自交后代為1/2（3/4A ：1/4aa）,1/2AAa自交后代為1/2（1/36AAAA：4/36AAAa：4/36AAA：4/36AAaa：10/36AAa：4/36AA：4/36Aaa：4/36Aa：1/36aa），因此子二代出現(xiàn)表現(xiàn)型及比例為紅花植株[1/2x3/4+1/2x（1-1/36）]∶白花植株（1/2x1/4+1/2x1/36）=31∶5。