Question

【题目】某植物的花色由喉基因(R、r)和冠基因(I1、I2、i)决定，其基因型与表现型的关系如下表：

现有纯合红花植株与白花植株杂交，F1自交，F2的表现型及比例为红色︰浅红色︰白色︰浅紫色=28︰47︰16︰9。请回答：

(1)在冠基因中，i可能突变成I1，也可能突变成I2，这体现了基因突变具有___________的特点。

(2)控制花色的基因位于_______(一对/两对)同源染色体上，判断的理由是___________。

(3)基因型为I1iRR和I2I2Rr的植株杂交，子代的表现型及比例是___________。

(4)现有一株基因型为I1iRr的植株甲，以及若干纯合的白花、红花、紫花植株请设计一次杂交实验判断甲的体细胞中I1和R是否位于同一条染色体上，写出实验方案和预期结果结论。____

Answer 1

【答案】不定向性 —对 F2表现型及比例不符合浅红色：红色：浅紫色：白色=9:3:3:1 深红色：浅紫色=1:1 方案一：让甲与白花植株杂交，观察并统计子代的表现型及比例。若子代中浅红色和白花个体数量较多，而浅紫色个体数很少，则I1与R基因位于同一条染色体上；若子代中浅红色和浅紫色个体数量较多，而白花个体数很少，则I1与R基因不位于同一条染色体上。方案二：让甲自交，观察并统计之类的表现型及比例。若子代出现红色、浅红色、白色、浅紫色四种表现型，其中浅紫色个体数最少，则I1与R基因位于同一条染色体上；若子代出现红色、浅红色、白色、浅紫色四种表现型，其中白色个体数最少，则I1与R基因不位于同一条染色体上

【解析】

根据题意和表格分析，某植物的花色受两对等位基因控制，纯合红花的基因型为I1I1RR，白花的基因型为iirr，两者杂交产生的子一代基因型为I1iRr，子一代自交，若两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，则理论上子二代基因型及其比例为I1I1R_：I1iR_：I1I1rr：I1irr：iiR_：iirr=3:6:1:2:3:1，即红色：浅红色：浅紫色：白色=3:9:3:1，而实际上的比例为28︰47︰9︰16，不是9:3:3:1的变形，说明两对等位基因不遵循基因的自由组合定律，即两对等位基因应该位于一对同源染色体上。

（1）基因突变具有不定向性，如在冠基因中，i可能突变成I1，也可能突变成I2。

（2）根据以上分析已知，子二代的性状分离比现型及比例不符合浅红色：红色：浅紫色：白色=9:3:3:1，说明控制花色的两对等位基因位于一对同源染色体上。

（3）基因型为I1iRR和I2I2Rr的植株杂交，后代的基因型及其比例为I1I2RR：I2iRR：I1I2Rr：I2iRr=1:1:1:1，则后代的表现型及其比例为深红色：浅紫色=1:1。

（4）根据题意分析，已知植株甲的基因型为I1iRr，可以通过测交或自交的方式判断甲的体细胞中I1和R是否位于同一条染色体上。

方案一：测交法，即让甲与白花植株杂交，观察并统计子代的表现型及比例。若子代中浅红色和白花个体数量较多，而浅紫色个体数很少，则I1与R基因位于同一条染色体上；若子代中浅红色和浅紫色个体数量较多，而白花个体数很少，则I1与R基因不位于同一条染色体上。

方案二：自交法，即让甲自交，观察并统计之类的表现型及比例。若子代出现红色、浅红色、白色、浅紫色四种表现型，其中浅紫色个体数最少，则I1与R基因位于同一条染色体上；若子代出现红色、浅红色、白色、浅紫色四种表现型，其中白色个体数最少，则I1与R基因不位于同一条染色体上。