Question

【題目】某植物（2n=12）的正常株開兩性花，一次能夠產(chǎn)生較多數(shù)量的子代，科學(xué)工作者用熒光標記法對正常顯性純合子的花色基因進行研究，顯性基因A被標記為紅色熒光點。請回答下列問題：

（1）正常個體一個根尖成熟區(qū)細胞的紅色熒光點數(shù)量最多為_________個，這是因為___________________。

（2）已知該植物的花色與A的個數(shù)成正相關(guān)，依次表現(xiàn)為黑紅、深紅、紅色、粉紅和白色，在該品系中，偶然發(fā)現(xiàn)一株深紅色花植株，其體細胞中有三個紅色熒光點，進一步研究發(fā)現(xiàn)該植株可育性正常，取該植株的體細胞進行現(xiàn)察，發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)量為12條，但染色體的結(jié)構(gòu)異常，多出來一個A基因的原因有兩種可能：第一種情況位于同源染色體上；第二種情況位于非同源染色體上，如下圖所示。

現(xiàn)有各種已知表現(xiàn)型的正常純合植株，請設(shè)計實驗“探究該深紅色花植株多出來的A基因的位置情況”，寫出實驗步驟，預(yù)測實驗結(jié)果和結(jié)論。

實驗步驟：

①___________________________________________________；

②__________________________________________________________；

③______________________________________________________。

實驗結(jié)果和結(jié)論：

①_____________________________________，則能確定屬于第一種情況。

②____________________________________________，則能確定屬于第二種情況。

Answer 1

【答案】2 顯性純合子的基因型為AA，根尖成熟區(qū)細胞高度分化，失去分裂能力，染色體不再復(fù)制，故A只有2個 讓該突變植株與已知白色花品系正常植株雜交得F1 將F1種子種植下去，篩選出F1的紅色花植株自交，得到數(shù)量足夠多的F2 將F2種子種植下去，統(tǒng)計F2中各花色的比例 F2中黑紅色花：紅色花：白色花=1：2：1，則能確定屬于第一種情況 若F2中黑紅色花：深紅色花：紅色花：粉紅色花：白色花=1：4：6：4：1，則能確定屬于第二種情況

【解析】

基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合。

（1）A基因被標記為紅色熒光點，顯性純合子的基因型為AA，一個細胞中含有2個A基因，根尖成熟區(qū)細胞高度分化失去分裂能力，一個細胞中最多可以含有2個A基因。

（2）如果屬于第一種情況，即多出的A基因在同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，由于白色品系植株（aa）只產(chǎn)生a一種配子，所以與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，如果讓基因型為AAa的F1植株自交，由于該植株能產(chǎn)生1/2AA、1/2a兩種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例為1/4，紅花植株（AAa）所占比例為1/2，黑紅花植株（AAAA）所占比例為1/4。如果屬于第二種情況，即多出的A基因位于非同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，由于白色品系植株（aa）只產(chǎn)生a一種配子，所以該植株與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa。如果讓基因型為AAa的F1植株自交，由于該植株能產(chǎn)生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例為1/16，粉紅花植株（Aaa和Aa）所占比例為4/16，紅花植株（AAa和AA）所占比例為6/16，深紅花植株（AAAa和AAA）所占比例為4/16，黑紅花植株（AAAA）所占比例為1/16。因此，若F2黑紅色花：深紅色花：紅色花：粉紅色花：白色花=1：4：6：4：1，則能確定屬于第二種情況。綜上所述，通過比較F2中是否有白色花植株出現(xiàn)，也可以完成多出來的A基因的位置探