题目内容
【题目】某雌雄异株植物(性别决定为XY型)的花色有紫色、红色和白色三种,该性状由两对基因共同控制,白色素在酶1催化下,会转化为红色素,红色素在酶2催化下会形成紫色素。已知酶1的合成受基因A/a控制,酶2的合成受基因B/b控制。科研人员用两株花色相同的植株杂交,F1表现型及比例为紫花:红花:白花=9:3:4。请回答下列问题:
(l)亲本植株的花色为 ___。A基因和B基因的根本区别是________________________。
(2)关于两对基因的位置,有以下两种观点。
①观点一:两对基因分别位于两对常染色体上。若此观点正确,F1中红花的基因型为________________________________。
②观点二:一对基因位于常染色体上,另一对基因位于x染色体上(不考虑XY染色体同源区段)。若此观点正确,Fl紫花中雌雄数量比例为____。
(3)荧光原位杂交的方法可以快速准确判定基因的位置,已知等位基因A和a被标记为黄色, B和b被标记为绿色,对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察,记录四分体中黄光点的颜色和数量,若____,则说明A/a基因位于常染色体,B/b基因位于X染色体(不考虑XY染色体同源区段)。
【答案】紫色(紫花) 基因中的碱基(对)排列顺序不同 AAbb、Aabb 2:1 一个四分体中出现四个黄色荧光点,另一个四分体出现两个绿色荧光点
【解析】
由题干可知,酶1的合成受基因A/a控制,酶2的合成受基因B/b控制。亲本杂交F1表现型及比例为紫花:红花:白花=9:3:4。故紫花+红花:白花=12:4,说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3:1;紫花:红花=9:3,说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3:1。然后再分析两对基因位于常染色体还是X染色体上的不同情况。
(l)根据题意可知,在植株的代谢途径中,只有同时产生酶1和酶2才能使花色为紫色,在F1子代中表现型有紫色、红色、白色,所以亲本植株中有能产生酶1和酶2的基因,所以亲本花色为紫色。A基因和B基因的根本区别是基因中的碱基(对)排列顺序不同。
(2)①若观点一正确:两对基因分别位于两对常染色体上。由题意可知,紫花+红花:白花=12:4,说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3:1,则两亲本均有Aa_ _;紫花:红花=9:3,说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3:1,则两亲本均有_ _Bb,故亲本的基因型均为AaBb。由于该植株表现型为红色,说明该植株只能合成酶1,不能合成酶2,故基因型为A_bb,又因亲本的基因型为AaBb,所以F1中红花的基因型为AAbb、Aabb,且比例为1:2。
②若观点二正确:一对基因位于常染色体上,另一对基因位于x染色体上。由题意可知,若A/a位于常染色体上,紫花+红花:白花=12:4,说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3:1,则两亲本均有Aa_ _;B/b位于X染色体上,紫花:红花=9:3,说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3:1,则两亲本为_ _XBXb和_ _XBY,故亲本的基因型为AaXBXb和AaXBY。则亲本杂交之后,F1中表现型为紫花中雌雄数量比为2:1。反之,亦然。
(3)等位基因A和a被标记为黄色,B和b被标记为绿色,对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察,若A/a基因位于常染色体,则四分体中的四条染色单体都被标记为黄色,出现四个黄色荧光点,若B/b基因位于X染色体,由于B/b基因位于XY染色体的非同源区段,则另一个四分体只有X染色体的两条染色单体被染成绿色,只出现两个绿色荧光点。