Question

某種性別決定方式為XY型的多年生二倍體植物，雌雄皆有開自花、藍(lán)花、紫花的植株，其中控制藍(lán)色色素合成的一對等位基因（A、a）位于常染色體上，控制紫色色素合成的基因（B）位于性染色體上．（遺傳過程中不同基因型配子、受精卵成活率相同）請據(jù)圖回答．

（1）若一藍(lán)花雌株與一純合紫花雄株雜交，后代中只有紫花植株，則控制紫色色素的基因位于圖甲

 

區(qū)段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于題（1）中的情況．
①雙雜合的紫花雌株與雜合紫花雄株雜交，子代中藍(lán)花雄株的基因型為

 

．
②一純合藍(lán)花雌株一條常染色體上含A基因的片斷丟失了，該變異屬于

 

變異，然后再與一自花雄株雜交，后代的表現(xiàn)型及其比例為

 

．
（3）若該植物莖的顏色由細(xì)胞核中單基因控制，全為綠色，由于顯性突變出現(xiàn)一株紅色雌株．某學(xué)生設(shè)計了如下實驗探究該突變基因是位于常染色體還是X染色體上．請完善下列實驗方案并確定該基因的位置．
實驗步驟：
a．讓該紅色雌株與綠色雄株雜交，得到F1種子．
b．種F₁種子，選F₁中

 

作父本，

 

作母本雜交得F₂種子．
c．種F₂種子，觀察F₂植株莖的顏色．
實驗結(jié)果及預(yù)測：
d．若

 

，則基因位于常染色體上．
e．若

 

，則基因位于X染色體上．

Answer 1

考點(diǎn)：伴性遺傳在實踐中的應(yīng)用

專題：

分析：閱讀題干可知本題為性別決定和伴性遺傳的相關(guān)知識，分析題圖對相關(guān)知識進(jìn)行梳理，根據(jù)問題要求及所學(xué)知識結(jié)合題圖分析綜合進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）由題干知，控制紫花的基因位于性染色體上，且為顯性基因，若一藍(lán)花雌株與一純合紫花雄株雜交，后代中只有紫花植株，則控制紫色色素的基因位于性染色體的同源區(qū)段，即圖甲中的Ⅰ區(qū)段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于題（1）中的情況，即控制紫色色素合成的基因位與非同源區(qū)段．
①先寫出雙雜合的紫花雌株與雜合紫花雄株的基因型分別為AaX^BX^b、AaX^BY，再寫出子代中藍(lán)花雄株的基因型為AAX^bY、AaX^bY．
②先寫出純合藍(lán)花雌株的基因型是AAX^bX^b，若一條常染色體上含A基因的片斷丟失則基因型為AX^bX^b，該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，與一白花雄株雜交，由題意知這株白花雄株的基因型是aaX^BY或aaX^bY，若AX^bX^b×aaX^BY→AaX^BX^b（紫花）：AaX^bY（藍(lán)花）：aX^BX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故紫花：藍(lán)花：白花=1：1：2；
若AX^bX^b×aaX^bY→AaX^bX^b（藍(lán)花）：AaX^bY（藍(lán)花）：aX^bX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故藍(lán)花：白花=1：1．
（3）閱讀題干，可知植物莖的紅色突變?yōu)轱@性突變（B控制），綠色由隱性基因b控制，分析實驗?zāi)康奶骄吭撏蛔兓�因是位于常染色體還是X染色體上．
實驗步驟：
a．讓該紅色雌株與綠色雄株雜交，得到F1種子（種子為雜合子）
b．種F₁種子，選F₁中植物莖紅色雄株作父本，綠色雌株作母本雜交得F₂種子．
c．種F₂種子，觀察F₂植株莖的顏色
實驗結(jié)果及預(yù)測：
若基因位于常染色體上，則有綠色雌株（bb）×紅色雄株（Bb）→Bb：bb=1：1，與性別無關(guān)；若位于X上，則有綠色雌株（X^bX^b）×紅色雄株（X^BY）→X^BX^b（紅色雌株）
：X^bY（綠色雄株）=1：1，所以有
d．若后代雌株和雄株皆有紅莖和綠莖則基因位于常染色體上．
e．若雌株全為紅莖，雄株全為綠莖，則基因位于X染色體上．
故答案應(yīng)為：
（1）Ⅰ（2）①AAX^bY、AaX^bY  ②染色體結(jié)構(gòu)   紫花：藍(lán)花：白花=1：1：2或藍(lán)花：白花=1：1
（3）植物莖紅色雄株   綠色雌株   后代雌株和雄株皆有紅莖和綠莖   雌株全為紅莖，雄株全為綠莖

點(diǎn)評：本題涉及的知識點(diǎn)有性別決定、伴性遺傳、生物變異等，主要考查學(xué)生獲取信息并利用有效信息解決問題的能力和實驗設(shè)計能力．