Question

8．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）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$\frac{3}{8}$．
（2）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．
（3）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，突變只涉及到一條染色體上的一個基因．請你設(shè)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．
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，觀察子代表現(xiàn)型：
①若雜交后代雄株全為矮莖，雌株全為高莖，則突變基因位于X染色體上；
②若雜交后代雌、雄株均有矮莖和高莖，則突變基因位于常染色體上．

Answer 1

分析 1、由題意知，該植物的花色受2對等位基因控制，且A（a）與B（b）位于兩對同源染色體上，因此遵循自由組合定律；由細胞代謝途徑可知，A_bb表現(xiàn)為紫色，A_Bb表現(xiàn)為紅色，A_BB表現(xiàn)為粉紅色，aa__表現(xiàn)為白色．
2、位于性染色體上的基因控制生物性狀的遺傳，總是與性別相關(guān)聯(lián)，叫伴性遺傳；XY型性別決定的生物，隱性雌性個體與顯性雄性個體雜交，子代雌性個體都是顯性性狀，雄性個體都是隱性性狀．

解答 解：（1）白花植株（aa__）的花粉授給紫花（A_bb）植株，得到的F₁全部表現(xiàn)為紅花（A_Bb），因此親本紫花的基因型是AAbb，白花的基因型是aaBB；子一代的基因型是AaBb，子一代自交得到子二代，aa__（白花）=$\frac{1}{4}$，A_bb（紫色）=$\frac{3}{16}$，A_Bb（紅花）=$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$，A_BB（粉花）=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，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AABB、aa__、AAbb，占$\frac{3}{8}$．
（2）用兩株不同花色的植株雜交，得到的子代植株有四種花色．子代的基因型是A_bb、A_Bb、A_BB、aa__，則親代兩株植株的花色分別為白色（aaB_）和紅色AaBb）．
（3）由題意知，該變異是基因突變引起，且是顯性突變，如基因位于常染色體上，則矮莖雌株的基因型是dd，高莖突變體的雄株基因型是Dd，雜交后代的基因型是Dd：dd=1：1，在雌雄個體間的分布相同；如果基因型位于X染色體上，則矮莖雌株的基因型是X^dX^d，高莖突變體的雄株基因型是X^DY，雜交后代的基因型是X^DX^d：X^dY=1：1，雌株都表現(xiàn)為高莖，雄株都表現(xiàn)為矮莖．
故答案為：
（1）aaBB       4：3：6：3       $\frac{3}{8}$ 
（2）白色和紅色
（3）①雄株全為矮莖，雌株全為高莖          
 ②雌、雄株均有矮莖和高莖

點評 本題旨在考查學生理解基因自由組合定律的實質(zhì)、基因與性狀的關(guān)系、XY型的性別決定和伴性遺傳，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識進行推理、綜合解答問題，并學會應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計遺傳實驗、預(yù)期實驗結(jié)構(gòu)、獲取結(jié)論．