题目内容
【题目】某植物(2n=12)的正常株开两性花,一次能够产生较多数量的子代,科学工作者用荧光标记法对正常显性纯合子的花色基因进行研究,显性基因A被标记为红色荧光点。请回答下列问题:
(1)正常个体一个根尖成熟区细胞的红色荧光点数量最多为_________个,这是因为___________________。
(2)已知该植物的花色与A的个数成正相关,依次表现为黑红、深红、红色、粉红和白色,在该品系中,偶然发现一株深红色花植株,其体细胞中有三个红色荧光点,进一步研究发现该植株可育性正常,取该植株的体细胞进行现察,发现染色体数量为12条,但染色体的结构异常,多出来一个A基因的原因有两种可能:第一种情况位于同源染色体上;第二种情况位于非同源染色体上,如下图所示。
现有各种已知表现型的正常纯合植株,请设计实验“探究该深红色花植株多出来的A基因的位置情况”,写出实验步骤,预测实验结果和结论。
实验步骤:
①___________________________________________________;
②__________________________________________________________;
③______________________________________________________。
实验结果和结论:
①_____________________________________,则能确定属于第一种情况。
②____________________________________________,则能确定属于第二种情况。
【答案】2 显性纯合子的基因型为AA,根尖成熟区细胞高度分化,失去分裂能力,染色体不再复制,故A只有2个 让该突变植株与已知白色花品系正常植株杂交得F1 将F1种子种植下去,筛选出F1的红色花植株自交,得到数量足够多的F2 将F2种子种植下去,统计F2中各花色的比例 F2中黑红色花:红色花:白色花=1:2:1,则能确定属于第一种情况 若F2中黑红色花:深红色花:红色花:粉红色花:白色花=1:4:6:4:1,则能确定属于第二种情况
【解析】
基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
(1)A基因被标记为红色荧光点,显性纯合子的基因型为AA,一个细胞中含有2个A基因,根尖成熟区细胞高度分化失去分裂能力,一个细胞中最多可以含有2个A基因。
(2)如果属于第一种情况,即多出的A基因在同源染色体上,则该植株能产生AA和A两种配子,由于白色品系植株(aa)只产生a一种配子,所以与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa,如果让基因型为AAa的F1植株自交,由于该植株能产生1/2AA、1/2a两种配子,所以该植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例为1/4,红花植株(AAa)所占比例为1/2,黑红花植株(AAAA)所占比例为1/4。如果属于第二种情况,即多出的A基因位于非同源染色体上,则该植株能产生AA和A两种配子,由于白色品系植株(aa)只产生a一种配子,所以该植株与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa。如果让基因型为AAa的F1植株自交,由于该植株能产生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四种配子,所以该植株自交得到的F2中白花植株(aa)所占比例为1/16,粉红花植株(Aaa和Aa)所占比例为4/16,红花植株(AAa和AA)所占比例为6/16,深红花植株(AAAa和AAA)所占比例为4/16,黑红花植株(AAAA)所占比例为1/16。因此,若F2黑红色花:深红色花:红色花:粉红色花:白色花=1:4:6:4:1,则能确定属于第二种情况。综上所述,通过比较F2中是否有白色花植株出现,也可以完成多出来的A基因的位置探