Question

【题目】科学工作者用荧光标记法对某品系二倍体植物AA（2n=24）的花色基因（A-红花、a-白花）进行研究，A被标记为红色荧光点。

（1）正常个体一个细胞的红色荧光点数量最多为____________个，这表明该细胞完成了______ 过程。

（2）在该品系中，偶然发现有一棵植株的绝大多数体细胞中有三个红色荧光点，进一步研究发现该植株育性正常，取该植株的体细胞进行现察，发现染色体数量为24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，如图所示。

请分析下列实验：①让该植株与白色品系植株杂交得F1；请画出F1可能的基因及染色体组成图像_____________________________

②让一株F1植株自交，得到F2（假设F2的数量足够多）；

③统计F2中各花色的比例：

若后代红花:白花 =_______________，则能确定属于第二种情况。

若后代红花:白花=3:1，则 _______（填“能”或“不能”）确定属于第一种情况。

Answer 1

【答案】4 DNA复制（染色体复制） 15∶1 不能

【解析】

某品系二倍体植物基因型为AA，若A被标记为红色荧光点，则该个体有丝分裂经过DNA复制后，细胞中最多含有4个A基因，故红色荧光点最多为4个。根据图示中A基因所在位置，第一种情况该个体产生的配子一种含有一个A基因，一种含有2个A基因，若为第二种情况，则该植株能产生AA和A两种配子。所不同的是第一种情况下，2个A基因连锁，而第二种情况下2个A位于非同源染色体上。

（1）A基因被标记为红色荧光点，正常个体（AA）一个细胞中含有2个A基因，当该个体细胞进行有丝分裂时，一个细胞中最多可以含有4个A基因，所以正常个体一个细胞的红色荧光点数量最多为4个，这表明该细胞完成了DNA复制（染色体复制）过程。
（2）①如果属于第一种情况，则该个体产生的配子一种含有一个A基因，一种含有2个A基因，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，而且F1可能的基因及染色体组成图象对应答案中的图1（基因型为Aa）、图2（基因型为AAa）；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，而且F1可能的基因及染色体组成图象对应答案中的图3（基因型为Aa）、图4（基因型为AAa）。

③如果让一株基因型为AAa的F1植株自交，若属于第二种情况，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1/4a×1/4a=1/16，则红花植株所占比例为1-1/16=15/16，即红花：白花=15:1。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，与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色体组成图象对应答案中的图1（基因型为Aa）、图2（基因型为AAa）。由于图1、图2、图3的自交结果均为3：1，所以若后代红花：白花=3：1，则不能确定属于第一种情况。