Question

16．已知某雌雄异株植物花色的遗传受两对等位基因（A和a、B和b）控制．酶1能催化白色前体物质转化为粉色物质，酶2能催化粉色物质转化为红色物质，酶1由基因A控制合成，酶2由基因B或b或控制合成，已知基因B、b位于常染色体上，请回答下列问题：
（1）该植物产生的花粉经培养可得到单倍体植株，单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体．
（2）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，试通过一次杂交实验判断控制酶2合成的基因是B还是b，简要写出实验思路并预期结果及结论．让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型．若后代全为红花植株，则酶2是由基因B控制合成的；若后代全为粉花植株，则酶2是由基因b控制合成的．
（3）若已知酶2是由基因B控制合成的，现有纯合粉花雌性植株甲、纯合红花雄性植株乙和含基因B的纯合白花雄性植株丙，试设计实验判断基因A和基因B的位置关系，并判断基因A是否位于X染色体上．
实验设计方案：选择植株甲和植株丙杂交产生F₁，再让F₁随机传粉产生F₂，统计F₂的表现型及比例．
支持基因A位于常染色体上且基因B位于非同源染色体上的实验结果是F₂的表现型及比例为红花：粉花：白花=9：3：4，且白花植株既有雌株也有雄株．

Answer 1

分析 关于“基因自由组合定律”，考生可以从以下几方面把握：
（1）适用范围：
①适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上．
②非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中，因此只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合． 
③按遗传基本定律遗传的基因，均位于细胞核中的染色体上．所以，基因的分离定律和基因的自由组合定律，均是真核生物的细胞核遗传规律．
（2）发生的时期：减数第一次分裂后期．
（3）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．

解答 解：（1）单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体．
（2）现有纯合的白花粉花和红花植株若干，要通过一次杂交实验判断控制酶2合成的基因是B还是b，可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型．若酶2是由基因B控制合成的，则纯合的粉花植株（AAbb）和纯合的红花植株（AABB）杂交后代全为红花植株（AABb）；若酶2是由基因b控制合成的，则纯合的粉花植株（AABB）和纯合的红花植株（AAbb）杂交后代全为粉花植株（AABb）．
（3）若已知酶2是由基因B控制合成的，要检测基因A是否位于X染色体上，可用雌性植株甲和含基因B的纯合白花雄性植株丙杂交产生F₁，再让F₁随机传粉产生F₂，统计F₂的表现型及比例．若基因A位于常染色体上且基因B位于非同源染色体上，则亲本中纯合粉色雌性植株甲的基因型为AAbb，含基因B的纯合白花雄性植株丙的基因型为aaBB，F₁的基因型为AaBb，F₁随机传粉产生F₂的表现型及比例为红花（9A_B_）：粉花（3A_bb）：白花（3aaB_、1aabb）=9：3：4，且白花植株既有雌株也有雄株．
故答案为：
（1）体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
（2）让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型．若后代全为红花植株，则酶2是由基因B控制合成的；若后代全为粉花植株，则酶2是由基因b控制合成的
（3）选择植株甲和植株丙杂交产生F₁，再让F₁随机传粉产生F₂，统计F₂的表现型及比例      F₂的表现型及比例为红花：粉花：白花=9：3：4，且白花植株既有雌株也有雄株

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因自由组合定律的实质，掌握基因自由组合定律的应用，能根据题干要求合理设计实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查．