Question

14．已知某雌雄同株植物（N=20），其花色產(chǎn)生的機(jī)理如圖所示．研究人員用兩種純種植株進(jìn)行雜交的F₁，F(xiàn)₁自交F₂，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示．請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

組別	親本	F2
甲	白花×黃花	紅花：黃花：白花=9：3：4
乙	未知花色×黃花	紅色：黃色=3：1

（1）欲測(cè)該植物的基因組序列，需要測(cè)定10條染色體上的DNA序列．經(jīng)分析可知，白花的基因型為aabb、aaBb、aaBB．若讓甲組F₂的黃花自交，F(xiàn)₃的表現(xiàn)型及比例為黃花：白花=5：1．乙組未知花色植株的基因型為AABB．
（2）若先對(duì)乙組的F₁的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理其幼苗，理論上所得植株花色表現(xiàn)型及比例為紅花：黃花=1：1，．
（3）另外一組研究人員在做甲組實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的F₂的表現(xiàn)型及比例為紅花：黃花：白花=3：1：4．經(jīng)檢測(cè)得知，出現(xiàn)此結(jié)果的原因是F₁的2號(hào)染色體缺失使含缺失染色體的雄配子致死，由此推測(cè)，甲組中F₁發(fā)生染色體缺失的是包含A（填“A”“a”“B”或“b”）基因所在的2號(hào)染色體．
（4）如果控制花色的這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且A基因與B基因位于一條染色體上，對(duì)基因型為AaBb的個(gè)體進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，子代出現(xiàn)了一定比例（不超過(guò)總數(shù)$\frac{1}{4}$）的黃花，造成這種結(jié)果最可能的原因是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．

Answer 1

分析 由代謝途徑可知，紅色花的基因型是A_B_，黃色花的基因型是A_bb，aabb、aaB_表現(xiàn)為白色花；由表格信息可知，甲組實(shí)驗(yàn)白花與黃花雜交，子二代的性狀分離比是9：3：4，是9：3：3：1 的變式，因此子一代的基因型是AaBb，且兩對(duì)等位基因在遺傳過(guò)程中遵循自由組合定律，親本基因型是AAbb、aaBB；乙組實(shí)驗(yàn)，未知花色×黃花，子二代的表現(xiàn)型及比例是紅色：黃色=3：1，相當(dāng)于一對(duì)相對(duì)性狀的雜合子自交實(shí)驗(yàn)，且沒(méi)有白色花，因此子一代基因型是AABb，親本黃色花基因型是AAbb，未知花色的基因型是AABB，表現(xiàn)為紅色花．

解答 解：（1）該花是雌雄同株植物，沒(méi)有性染色體，2n=20，因此一個(gè)染色體組的染色體數(shù)目是10，因此欲測(cè)該植物的基因組序列，需要測(cè)定10條染色體上的DNA序列；由分析可知，白花的基因型是aabb、aaBb、aaBB三種；甲組F₂的黃花植株的基因型及比例是AAbb：Aabb=1：2，黃花自交，F(xiàn)₃的白花比例是aabb=$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$，黃花的比例是$\frac{5}{6}$，表現(xiàn)型及比例為 黃花：白花=5：1；由分析可知，乙組未知花色植株的基因型為AABB．
（2）乙組的F₁的基因型是AABb，減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的基因型及比例是AB：Ab=1：1，花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理其幼苗，理論上所得植株花色表現(xiàn)型及比例為紅花：黃花=1：1
（3）由分析可知，甲組實(shí)驗(yàn)子一代的基因型是AaBb，由題意知，白花的比例是aa__=$\frac{1}{2}$，相當(dāng)于測(cè)交實(shí)驗(yàn)，因此如果出現(xiàn)此結(jié)果的原因是F₁的2號(hào)染色體缺失使含缺失染色體的雄配子致死，甲組中F₁發(fā)生染色體缺失的是包含A基因在內(nèi)的2號(hào)染色體．
（4）如果控制花色的這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且A基因與B基因位于一條染色體上，基因型為AaBb的個(gè)體產(chǎn)生的配子的類型及比例是AB：ab=1：1，測(cè)交后代的基因型及比例是AaBb：aabb=1：1，前者是紅花，后者是白花，如果子代出現(xiàn)了一定比例（不超過(guò)總數(shù)$\frac{1}{4}$）的黃花，造成這種結(jié)果最可能的原因是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換．
故答案為：
（1）10        aaBB、aaBb、aabb      黃花：白花=5：1        AABB
（2）紅花：黃花=1：1
（3）A
（4）同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和使用條件，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、綜合解答問(wèn)題．