Question

【题目】某自然条件下闭花传粉的二倍体植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，花瓣颜色的形成原理如图所示。回答下列问题：

（1）花瓣色素主要存在于花瓣细胞的________中。若A基因和B基因在同一条染色体上，则两者为_____________(等位、非等位)基因。

（2）若控制花瓣颜色的基因符合自由组合定律。研究人员将某白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，然后让F1进行自交得到F2。亲本中白花植株的基因型为________；授粉前需要去掉紫花植株的雄蕊，原因是_________________________；F1红花植株的基因型为______；F2中白花∶紫花∶红花∶粉红花为______________。F2中自交后代不会发生性状分离的植株占________。

（3）研究人员发现矮茎植株种群中出现了高茎性状的雌雄个体 (注：高茎、矮茎基因分别用D、d表示)。若高茎性状为基因突变所致，并且为显性性状，请你设计一次杂交实验，验证突变基因位于X染色体上。

①杂交组合：选择表现型为____________的雌性植株和__________雄性植株作为亲本进行杂交，观察子代的表现型。

②结果预测：杂交后代_______________________________，则突变基因位于X染色体上。

Answer 1

【答案】液泡 非等位 aaBB 避免自花传粉 AaBb　 4∶3∶6∶3 3/8 矮茎 高茎 雄株全为矮茎，雌株全为高茎

【解析】

由题文描述和图示分析可知：本题考查学生对基因的自由组合定律、伴性遗传等相关知识的理解能力以及综合运用能力。

(1) 花瓣色素主要存在于花瓣细胞的液泡中。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因，据此可知：若A基因和B基因在同一条染色体上，则两者为非等位基因。

(2) 若控制花瓣颜色的基因符合自由组合定律，则A和a、B和b分别位于两对同源染色体上。依题意并分析图示可知：某白花植株（aa_ _）的花粉授给紫花植株（A_bb），得到的F1全部表现为红花（A_Bb），说明亲本中白花植株的基因型为aaBB，紫花植株的基因型为AA bb，F1的基因型为AaBb。为了避免自花传粉，授粉前需要去掉紫花植株的雄蕊。F1自交所得F2的表现型及其比例为白花∶紫花∶红花∶粉红花＝（1aaBB＋2aaBb＋1aabb）∶（1AAbb＋2Aabb）∶（2AABb＋4AaBb）∶（1AABB＋2AaBB）＝4∶3∶6∶3。在F2中，基因型为aaBB、aaBb、aabb、AAbb、AABB的个体自交后代都不会发生性状分离，它们在F2中所占比例为3/8。

(3) ①矮茎植株种群中出现的高茎性状的雌雄个体为基因突变所致，并且高茎为显性性状。若通过一次杂交实验来验证突变基因位于X染色体上，可选择具有显性性状的雄性个体与具有隐性性状的雌性个体杂交，即选择表现型为矮茎的雌性植株和高茎的雄性植株作为亲本进行杂交，观察统计子代的表现型及其比例。

②若突变基因位于X染色体上，则矮茎的雌性植株的基因型为XdXd，高茎的雄性植株的基因型为XDY，二者杂交所得后代的基因型为XdY、XDXd，雄株全为矮茎，雌株全为高茎。