Question

【題目】己知某雌雄異株植物(2n=16，XY型)的花色受兩對等位基因(A和a、B和b)控制，這兩對基因與花色的關系如圖所示，請回答下列問題：

(1)上圖所示過程說明基因可通過控制酶的合成來控制_________，進而控制生物性狀。從基因結構上分析，基因B與b的根本區別是__________________。

(2)欲測定該種植物的基因組序列，需對_________條染色體的DNA進行測序。

(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色體上，現有純合的白花、粉花和紅花植株若干，欲通過一次雜交實驗判斷控制酶B合成的基因是B還是b，則需選擇_________進行雜交，然后觀察后代的表現型，若后代_________，則酶B是由基因b控制合成的。

(4)假如基因A、a位于常染色體上，酶B是由基因B控制合成的，現有甲(含基因B的純合白花雌株)、乙(純合粉花雄株)、丙(純合紅花雄株)，請設計實驗判斷基因B/b的位置(不考慮XY的同源區段)：

①實驗設計方案：_____________________________________________。

②若__________________，則支持基因B/b位于X染色體的非同源區段上。

Answer 1

【答案】代謝過程 基因中脫氧核苷酸（對）的排列順序不同 9 純合的粉花植株和純合的紅花植株 全為粉花植株 選擇植株甲和植株乙雜交產生F1，再讓F1隨機交配產生F2，統計F2的表現型及比例 F2的表現型及比例為紅花：粉花：白花=9:3:4，且粉花植株全為雄株

【解析】

判斷基因的位置常用假設法，假設基因A、a位于常染色體上、酶B是由基因B控制合成的，B基因位于X染色體的非同源區段，則讓植株甲(含基因B的純合白花雌株)和乙（純合粉花雄株）雜交產生F1，再讓F1隨機傳粉產生F2實驗過程中，親本植株甲的基因型為aaXBXB，純合粉花雄株乙的基因型為AAXbY，F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，F1隨機傳粉產生F2的表現型及比例為紅花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。

（1）由圖可知，基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀。基因突變產生其等位基因，等位基因B與b的根本區別是基因中脫氧核苷酸（對）的排列順序不同。

（2）該生物的性別決定為XY型，體細胞中含有16條染色體，即常染色體14條，性染色體2條，故測定該種植物的基因組序列，需對7條非同源染色體的常染色體和兩條異型的X和Y染色體測序，即對9條染色體的DNA進行測序。

（3）現有純合的白花、粉花和紅花植株若干，要通過一次雜交實驗判斷控制酶B合成的基因是B還是b，可讓純合的粉花植株和純合的紅花植株雜交，觀察后代的表現型。若酶B是由基因B控制合成的，則純合的粉花植株（AAbb）和純合的紅花植株（AABB）雜交后代全為紅花植株（AABb）；若酶B是由基因b控制合成的，則純合的粉花植株（AABB）和純合的紅花植株（AAbb）雜交后代全為粉花植株（AABb）。

（4）若已知基因A、a位于常染色體上、酶B是由基因B控制合成的，要檢測基因B是否位于X染色體上，可用植株甲(含基因B的純合白花雌株)和乙（純合粉花雄株）雜交產生F1，再讓F1隨機傳粉產生F2，統計F2的表現型及比例。若基因B位于與A非同源染色體的常染色體上，則親本中植株甲的基因型為aaBB，純合粉花雄株乙的基因型為AAbb，F1的基因型為AaBb，F1隨機傳粉產生F2的表現型及比例為紅花（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。若B基因在X染色體的非同源區段，則親本植株甲的基因型為aaXBXB，純合粉花雄株乙的基因型為AAXbY，F1的基因型為AaXBXb、AaXBY，F1隨機傳粉產生F2的表現型及比例為紅花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。