Question

【題目】某植物的花色由喉基因(R、r)和冠基因(I1、I2、i)決定，其基因型與表現(xiàn)型的關系如下表：

現(xiàn)有純合紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為紅色︰淺紅色︰白色︰淺紫色=28︰47︰16︰9。請回答：

(1)在冠基因中，i可能突變成I1，也可能突變成I2，這體現(xiàn)了基因突變具有___________的特點。

(2)控制花色的基因位于_______(一對/兩對)同源染色體上，判斷的理由是___________。

(3)基因型為I1iRR和I2I2Rr的植株雜交，子代的表現(xiàn)型及比例是___________。

(4)現(xiàn)有一株基因型為I1iRr的植株甲，以及若干純合的白花、紅花、紫花植株請設計一次雜交實驗判斷甲的體細胞中I1和R是否位于同一條染色體上，寫出實驗方案和預期結果結論。____

Answer 1

【答案】不定向性 —對 F2表現(xiàn)型及比例不符合淺紅色：紅色：淺紫色：白色=9:3:3:1 深紅色：淺紫色=1:1 方案一：讓甲與白花植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例。若子代中淺紅色和白花個體數(shù)量較多，而淺紫色個體數(shù)很少，則I1與R基因位于同一條染色體上；若子代中淺紅色和淺紫色個體數(shù)量較多，而白花個體數(shù)很少，則I1與R基因不位于同一條染色體上。方案二：讓甲自交，觀察并統(tǒng)計之類的表現(xiàn)型及比例。若子代出現(xiàn)紅色、淺紅色、白色、淺紫色四種表現(xiàn)型，其中淺紫色個體數(shù)最少，則I1與R基因位于同一條染色體上；若子代出現(xiàn)紅色、淺紅色、白色、淺紫色四種表現(xiàn)型，其中白色個體數(shù)最少，則I1與R基因不位于同一條染色體上

【解析】

根據(jù)題意和表格分析，某植物的花色受兩對等位基因控制，純合紅花的基因型為I1I1RR，白花的基因型為iirr，兩者雜交產(chǎn)生的子一代基因型為I1iRr，子一代自交，若兩對基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，則理論上子二代基因型及其比例為I1I1R_：I1iR_：I1I1rr：I1irr：iiR_：iirr=3:6:1:2:3:1，即紅色：淺紅色：淺紫色：白色=3:9:3:1，而實際上的比例為28︰47︰9︰16，不是9:3:3:1的變形，說明兩對等位基因不遵循基因的自由組合定律，即兩對等位基因應該位于一對同源染色體上。

（1）基因突變具有不定向性，如在冠基因中，i可能突變成I1，也可能突變成I2。

（2）根據(jù)以上分析已知，子二代的性狀分離比現(xiàn)型及比例不符合淺紅色：紅色：淺紫色：白色=9:3:3:1，說明控制花色的兩對等位基因位于一對同源染色體上。

（3）基因型為I1iRR和I2I2Rr的植株雜交，后代的基因型及其比例為I1I2RR：I2iRR：I1I2Rr：I2iRr=1:1:1:1，則后代的表現(xiàn)型及其比例為深紅色：淺紫色=1:1。

（4）根據(jù)題意分析，已知植株甲的基因型為I1iRr，可以通過測交或自交的方式判斷甲的體細胞中I1和R是否位于同一條染色體上。

方案一：測交法，即讓甲與白花植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例。若子代中淺紅色和白花個體數(shù)量較多，而淺紫色個體數(shù)很少，則I1與R基因位于同一條染色體上；若子代中淺紅色和淺紫色個體數(shù)量較多，而白花個體數(shù)很少，則I1與R基因不位于同一條染色體上。

方案二：自交法，即讓甲自交，觀察并統(tǒng)計之類的表現(xiàn)型及比例。若子代出現(xiàn)紅色、淺紅色、白色、淺紫色四種表現(xiàn)型，其中淺紫色個體數(shù)最少，則I1與R基因位于同一條染色體上；若子代出現(xiàn)紅色、淺紅色、白色、淺紫色四種表現(xiàn)型，其中白色個體數(shù)最少，則I1與R基因不位于同一條染色體上。