Question

【題目】射線誘變可使同一基因向不同方向突變，也可使不同基因發(fā)生突變。某雌雄異株植物的花色有紅花和白花兩種 ，現(xiàn)將純合紅花植株（野生型）用X射線誘變處理，得到兩種單基因隱性突變品系，均表現(xiàn)為白花，兩突變品系雜交，子一代雌均表現(xiàn)為紅花，雄株均表現(xiàn)為白花。若讓子一代自由交配，子二代性狀表現(xiàn)型如下表所示。回答下列問題：

F2	紅花	白花
雄性	3/16	5/16
雌性	3/16	5/16

?

（1）利用射線誘變可使同一基因向不同方向突變，體現(xiàn)了基因突變具有多方向的特點(diǎn)，其結(jié)果往往是產(chǎn)生__________。
?

（2）兩突變品系最可能由_____（填“同一”或“不同”）基因突變產(chǎn)生，推測(cè)基因在染色體上的分布情況是_____ 。

（3）F2中白花雄株的基因型有______種。F2雌雄植株自由交配產(chǎn)生F3，F3雄株中紅花與白花植株的比例為____。

（4）請(qǐng)利用上述相關(guān)材料設(shè)計(jì)新的一次雜交實(shí)驗(yàn)，從而進(jìn)一步驗(yàn)證控制該植物花色的基因的遺傳遵循自由組合定律，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。______。

Answer 1

【答案】多種（多個(gè)）等位基因??? 不同??? 一對(duì)等位基因位于常染色體上，另一對(duì)等位基因位于X染色體上??? 4??? 3:13??? 實(shí)驗(yàn)思路：可選擇F1紅花雌株和雙隱性純合白花雄株雜交，觀察子代的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若子雌株與雄株中表現(xiàn)型比例均為紅花:白花=1:3，則控制該植物花色的基因的遺傳遵循自由組合定律???

【解析】

根據(jù)題意“將純合紅花植株（野生型）用X射線誘變處理，得到兩種單基因隱性突變品系，均表現(xiàn)為白花，兩突變品系雜交，子一代雌均表現(xiàn)為紅花，雄株均表現(xiàn)為白花”，說明兩種突變品系是兩對(duì)不同基因分別突變的結(jié)果，且與性別有關(guān)，至少有一對(duì)基因位于X染色體上。

（1）利用射線誘變可使同一基因向不同方向突變，體現(xiàn)了基因突變具有多方向的特點(diǎn)，其結(jié)果往往是產(chǎn)生多種（多個(gè)）等位基因。

（2）兩突變品系若為同一基因突變，則兩突變體雜交的后代應(yīng)全為白花，而實(shí)際是子一代雌均表現(xiàn)為紅花，雄株均表現(xiàn)為白花，所以可推測(cè)兩突變品系是不同基因突變產(chǎn)生的。由于子一代的表現(xiàn)型雌雄有差異，且子二代中紅花∶白花=6∶10，符合自由組合定律，故可推測(cè)一對(duì)等位基因位于常染色體上，另一對(duì)等位基因位于X染色體上。

（3）根據(jù)（2）分析，假設(shè)控制紅花和白花的基因由A/a，B/b控制，可推測(cè)純合紅花植株的基因型為AAXBXB和AAXBY，在X射線誘變下變成AAXbXb和aaXBY，兩突變品系雜交，子一代雌株均表現(xiàn)為紅花（AaXBXb），雄株均表現(xiàn)為白花（AaXbY），子一代自由交配，F2中白花雄株的基因型有AAXbY、AaXbY、aaXBY、aaXbY共四種。F2雌雄植株自由交配產(chǎn)生F3，由于F2代AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，XBXb、XbXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1，所以F2代產(chǎn)生配子A∶a=1∶1，雌配子XB∶Xb=1∶3，雄配子XB∶Xb∶Y=1∶1∶2，所以F3雄株中紅花與白花植株的比例為（3/4×1/4）∶（1-3/4×1/4）=3∶13。

（4）若要進(jìn)一步驗(yàn)證控制該植物花色的基因的遺傳遵循自由組合定律，可選擇F1紅花雌株和雙隱性純合白花雄株雜交，觀察子代的表現(xiàn)型及比例。

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：若子雌株與雄株中表現(xiàn)型比例均為紅花∶白花=1∶3，則控制該植物花色的基因的遺傳遵循自由組合定律。