Question

某种性别决定方式为XY型的多年生二倍体植物，雌雄皆有开自花、蓝花、紫花的植株，其中控制蓝色色素合成的一对等位基因（A、a）位于常染色体上，控制紫色色素合成的基因（B）位于性染色体上．（遗传过程中不同基因型配子、受精卵成活率相同）请据图回答．

（1）若一蓝花雌株与一纯合紫花雄株杂交，后代中只有紫花植株，则控制紫色色素的基因位于图甲

 

区段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于题（1）中的情况．
①双杂合的紫花雌株与杂合紫花雄株杂交，子代中蓝花雄株的基因型为

 

．
②一纯合蓝花雌株一条常染色体上含A基因的片断丢失了，该变异属于

 

变异，然后再与一自花雄株杂交，后代的表现型及其比例为

 

．
（3）若该植物茎的颜色由细胞核中单基因控制，全为绿色，由于显性突变出现一株红色雌株．某学生设计了如下实验探究该突变基因是位于常染色体还是X染色体上．请完善下列实验方案并确定该基因的位置．
实验步骤：
a．让该红色雌株与绿色雄株杂交，得到F1种子．
b．种F₁种子，选F₁中

 

作父本，

 

作母本杂交得F₂种子．
c．种F₂种子，观察F₂植株茎的颜色．
实验结果及预测：
d．若

 

，则基因位于常染色体上．
e．若

 

，则基因位于X染色体上．

Answer 1

考点：伴性遗传在实践中的应用

专题：

分析：阅读题干可知本题为性别决定和伴性遗传的相关知识，分析题图对相关知识进行梳理，根据问题要求及所学知识结合题图分析综合进行解答．

解答： 解：（1）由题干知，控制紫花的基因位于性染色体上，且为显性基因，若一蓝花雌株与一纯合紫花雄株杂交，后代中只有紫花植株，则控制紫色色素的基因位于性染色体的同源区段，即图甲中的Ⅰ区段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于题（1）中的情况，即控制紫色色素合成的基因位与非同源区段．
①先写出双杂合的紫花雌株与杂合紫花雄株的基因型分别为AaX^BX^b、AaX^BY，再写出子代中蓝花雄株的基因型为AAX^bY、AaX^bY．
②先写出纯合蓝花雌株的基因型是AAX^bX^b，若一条常染色体上含A基因的片断丢失则基因型为AX^bX^b，该变异属于染色体结构变异，与一白花雄株杂交，由题意知这株白花雄株的基因型是aaX^BY或aaX^bY，若AX^bX^b×aaX^BY→AaX^BX^b（紫花）：AaX^bY（蓝花）：aX^BX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故紫花：蓝花：白花=1：1：2；
若AX^bX^b×aaX^bY→AaX^bX^b（蓝花）：AaX^bY（蓝花）：aX^bX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故蓝花：白花=1：1．
（3）阅读题干，可知植物茎的红色突变为显性突变（B控制），绿色由隐性基因b控制，分析实验目的探究该突变基因是位于常染色体还是X染色体上．
实验步骤：
a．让该红色雌株与绿色雄株杂交，得到F1种子（种子为杂合子）
b．种F₁种子，选F₁中植物茎红色雄株作父本，绿色雌株作母本杂交得F₂种子．
c．种F₂种子，观察F₂植株茎的颜色
实验结果及预测：
若基因位于常染色体上，则有绿色雌株（bb）×红色雄株（Bb）→Bb：bb=1：1，与性别无关；若位于X上，则有绿色雌株（X^bX^b）×红色雄株（X^BY）→X^BX^b（红色雌株）
：X^bY（绿色雄株）=1：1，所以有
d．若后代雌株和雄株皆有红茎和绿茎则基因位于常染色体上．
e．若雌株全为红茎，雄株全为绿茎，则基因位于X染色体上．
故答案应为：
（1）Ⅰ（2）①AAX^bY、AaX^bY  ②染色体结构   紫花：蓝花：白花=1：1：2或蓝花：白花=1：1
（3）植物茎红色雄株   绿色雌株   后代雌株和雄株皆有红茎和绿茎   雌株全为红茎，雄株全为绿茎

点评：本题涉及的知识点有性别决定、伴性遗传、生物变异等，主要考查学生获取信息并利用有效信息解决问题的能力和实验设计能力．