Question

15．某雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物花色（红、紫、白）由两对独立遗传的基因控制，其中A、a基因位于常染色体上．A、B基因共存时植株开紫花；仅有A基因而没有B基因时植株开红花；没有A基因时，不管有无B基因植株都开白花．现将杂合红花雌株与纯合紫花雄株杂交，子代雄株全开红花，雌株全开紫花．
（1）等位基因B、b位于X染色体上，请用遗传图解解释上述杂交结果（不必写出配子）．

（2）研究者用射线照射亲本雄紫花的花粉并授于亲本雌红花的个体上，发现在F₁代雄花中出现了1株白花．镜检表明，其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失，这种变异属于染色体结构变异．F₁雄白花植株的基因型为aX^bY，该个体能产生4种类型的配子．
（3）镜检时最好选择F₁代雄白花植株正在进行减数分裂的细胞观察和比较染色体，原因是减数分裂同源染色体联会时，便于比较二者的异同．
（4）用杂交方法也能验证上述变异类型，原理是：虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存，但是当两条染色体均缺失相同区段时则有致死效应．请补充完成以下杂交实验方案：
①选F₁雄白花植株与纯合的雌红花植株杂交，得到种子（F₂代）；
②F₂代雌植株与F₁雄白花植株杂交，得到种子（F₃代）；
③种植F₃，观察统计F₃代植株的花色及比例．
结果分析：若F₃代植株中红花：白花为4：1时，即可验证上述变异类型．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：纯合的雄紫花与雌性红花杂交，子代中雄的全部是红花，雌的全部是紫花，表现为与性别相关联，为伴性遗传．所以B、b位于X染色体上，而A、a位于常染色体上．由题干已知 A、B基因共存时植株开紫花；仅有A基因而没有B基因时植株开红花；没有A基因时，不管有无B基因植株都开白花，即 A_-X^B_-开紫花、A_-X^bX^b和 A_-X^bY开红花，aa_--开白花．

解答 解：（1）纯合的雄紫花与雌性白花杂交，子代中雄的全部是白花，雌的全部是紫花，表现为与性别相关联，所以B、b位于X染色体上，是伴性遗传．其遗传图解为：

（2）研究者用射线照射亲本雄紫花（ A_-X^BY）的花粉并授于亲本雌红花的个体上，发现在F₁代雄花中出现了1株白花．镜检表明，其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失．雌红花没有B基因有A基因，为A_-X^bX^b，射线照射雄紫花导致一条染色体上载有基因A的区段缺失即表现为白花，这种变异属于染色体结构变异，说明亲本雌红花提供了一个a基因，即亲本中雌红花植株的基因型为 AaX^bX^b，则F₁雄白花植株的基因型为aX^bY（A缺失了）． 该个体经减数分裂能产生4种类型的配子．
（3）减数分裂过程中会产生联会现象，由于这只白花的染色体中缺失A片段，在联会过程中会产生明显的变化，便于比较异同，所以镜检时最好选择F₁代雄白花植株正在进行减数分裂的细胞观察和比较染色体．
（4）选F₁雄白花植株与纯合的雌红花植株杂交，得到种子（F₂代）；种植F₂，F₂代雌雄植株杂交，得到种子（F₃代）；种植F₃，观察统计F₃代植株花的颜色比例．如果F₃代植株中红花：白花为4：1时，即可验证染色体基因缺失的变异类型． 
故答案为：
（1）X     遗传图解：

（2）染色体结构变异          aX^bY    4
（3）减数分裂同源染色体联会时，便于比较二者的异同
（4）种植F₃，观察统计F₃代植株的花色及比例        4：1

点评 本题考查伴性遗传的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的能力．