Question

14．某種二倍體野生植物屬于XY型性別決定．研究表明，該植株的花瓣有白色、紫色、紅色、粉紅色四種，花瓣的顏色由花青素決定，花青素的形成由位于兩對常染色體上的等位基因（A、a和B、b）共同控制（如圖所示）．研究人員將白花植株的花粉授給紫花植株，得到的F₁全部表現(xiàn)為紅花，然后讓F₁進行自交得到F₂．
（1）細胞中花青素存在的場所是液泡．
（2）親本中白花植株的基因型為aaBB，F(xiàn)₂中白色：紫色：紅色：粉紅色的比例為4：3：6：3．F₂中自交后代不會發(fā)生性狀分離的植株占$\frac{3}{8}$．
（3）研究人員用兩株不同花色的植株雜交，得到的子代植株有四種花色．則親代兩株植株的花色分別為白色和紅色．
（4）研究人員發(fā)現(xiàn)該矮莖植株種群中出現(xiàn)了高莖性狀的雌雄個體，若高莖性狀為基因突變所致，并且為顯性性狀，請你設計一個簡單實驗方案證明突變基因位于X染色體上（XY非同源區(qū)段）還是常染色體上．（注：高莖、矮莖基因分別用D、d表示）
雜交組合：將多對矮莖雌性植株與高莖雄性植株作為親本進行雜交，觀察子代的表現(xiàn)型．
結果預測：
①若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則突變基因位于X染色體上；
②若雜交后代雌、雄株均有野生型和突變型，則突變基因位于常染色體上．

Answer 1

分析 由圖可知，白色基因型為aa__，紫色為A_bb，紅色為A_Bb，粉紅色為A_BB．

解答 解：（1）細胞中花青素存在的場所即表現(xiàn)出花瓣顏色的色素位于液泡中．
（2）白花植株的花粉授給紫花植株，得到的F₁全部表現(xiàn)為紅花，即aa__×A_bb→A_Bb，所以親本白花的基因型為aaBB，紫花植株為AAbb，F(xiàn)₁為AaBb．自交得到的F₂中，白色（aaB_+aabb）：紫色（A_bb）：紅色（A_Bb）：粉紅色（A_BB）=（3+1）：3：6：3=4：3：6：3．其中aa__、AAbb、AABB后代不會發(fā)生性狀分離，為$\frac{6}{16}$=$\frac{3}{8}$．
（3）根據(jù)題意，子代有四種花色，即____×____→aa__，A_bb，A_Bb，A_BB，所以親本為_aBb×_aBb，又因為親本花色不同，所以一個是白色，一個是紅色．即為aaBb×AaBb，子代為新出現(xiàn)的花色為紫色和粉紅色．
（4）要確定突變基因位于X染色體上還是常染色體上，可將多對野生型（矮莖）雌性植株與突變型（高莖）雄性植株作為親本進行雜交．
①若雜交后代野生型全為雄株，突變型全為雌株，則突變基因位于X染色體上；
②若雜交后代雌、雄株均有野生型和突變型，則突變基因位于常染色體上
故答案為：
（1）液泡
（2）aaBB     4：3：6：3      $\frac{3}{8}$
（3）白色和紅色
（4）野生型全為雄株，突變型全為雌株      雌、雄株均有野生型和突變型

點評 本題考查基因的自由組合定律、伴性遺傳、基因突變等相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．解題的關鍵是根據(jù)圖形寫出四種花色的基因型，掌握自由組合定律的計算．