Question

【題目】下圖是某一年生自花傳粉植物（2n=12）的某些基因在親本染色體上的排列情況。該種植物的高度由三對等位基因B和b、F和f、G和g共同決定，顯性基因具有增高效應，且增高效應都相同，還可以累加，即顯性基因的個數與植株高度呈正相關。現挑選相應的父本和母本進行雜交實驗，已知母本高75cm，父本高45cm。據此回答下列問題：

（1）母本產生卵細胞的過程中，細胞內可形成_______個四分體。

（2）上述親本雜交子代F1的高度是______cm，F1測交后代中高度為55cm的植株有_____種基因型。

（3）若基因E純合會導致個體死亡，則F1自交得到的F2中雜合子Ee所占比例為________。

（4）該植物紅花與白花由兩對等位基因控制，其中一對基因D、d位于1、2號染色體上, 另一對等位基因為A、a，D控制色素的合成，A抑制色素的合成，顯性純合子與雜合子效應相同，紅花植株基因型有_______種。請完善下列實驗步驟，探究基因A和a是否也位于1、2號染色體上（不考慮交叉互換）。

第一步：選擇基因型為AADD和aadd的母本和父本進行雜交得到F1種子；

第二步：種植F1種子，待植株成熟讓其_______交，得到F2種子；

第三步：種植F2種子，待其長出花朵，觀察統計花的顏色和比例。

結果及結論：

①若F2植株的____________________________，說明A、a不位于1、2號染色體上。

②若F2植株的____________________________，說明A、a位于1、2號染色體上。

Answer 1

【答案】 6 60 3 2/7 2 自交或測 紅花︰白花＝3︰13或紅花︰白花＝1︰3 均為白花

【解析】試題分析：由題意“2n=12”可知“某一年生自花傳粉植物”的體細胞中含有6對同源染色體，進而圍繞“減數分裂”的知識解答（1）題。以題圖呈現的信息“母本和父本的基因型、株高、控制株高的基因與株高的關系、基因E純合會導致個體死亡”為切入點，挖掘出隱含信息：每個顯性基因的增高效應＝（75－45）÷6＝5cm，明辨：哪些基因的遺傳遵循自由組合定律、哪些基因的遺傳遵循分離定律，進而對（2）（3）題進行解答。解答（4）題的關鍵是由題意“基因與花色的關系、不完善的實驗步驟”準確定位：紅花為aaD_、白花為A_D_、A_dd、aadd，可采用雜交方案探究基因A、a和D、d與染色體的位置關系，并根據位置關系的兩種可能性（A、a不位于1、2號染色體上和位于1、2號染色體上）分別進行討論，進而得出相應的結論。

(1) 依題意可知，某一年生自花傳粉植物 (2n=12)的體細胞中含有6對同源染色體，在減數第一次分裂的前期，聯會的每1對同源染色體形成1個四分體，所以母本產生卵細胞的過程中，細胞內可形成6個四分體。

(2) 依題意并分析圖示可知：B和b、F和f、G和g這三對等位基因與決定株高有關，母本與之相關的基因型為BBFFGG，高75 cm，父本與之相關的基因型為bbffgg，高45 cm，其中每個顯性基因的增高效應＝（75－45）÷6＝5 cm；F1的基因型為BbFfGg，含有3個與株高有關的顯性基因，因此F1的高度為45＋5×3＝60cm。F1與基因型為bbffgg的個體進行測交，若測交后代高度為55cm，則測交后代的基因組成中應含有2個決定株高的顯性基因。因bbffgg個體產生的配子不含顯性基因，所以測交后代的顯性基因全部來自于F1產生的配子。F1產生的含有2個決定株高的顯性基因的配子有BFg、BfG、bFG三種，所以F1測交后代中高度為55cm的植株有3種基因型。

(3) 只研究E和e這對等位基因。母本的基因型為Ee，父本的基因型為ee，F1的基因型為1/2Ee、1/2ee。F1自交所得F2的基因型及其比例為EE∶Ee∶ee＝(1/2×1/4)∶(1/2×1/2)∶(1/2×1/4＋1/2)＝1∶2∶5。若基因E純合會導致個體死亡，則F1自交得到的F2中雜合子Ee所占比例為2/7。

(4)依題意可知，紅花為aaD_、白花為A_D_、A_dd、aadd，可見，紅花植株基因型有2種：aaDD和aaDd。基因D、d位于l、2號染色體上，欲探究基因A和a是否也位于1、2號染色體上，依據給出的不完善的實驗步驟可知，第二步應為待F1植株成熟后讓其自交或測交。

①若A、a不位于1、2號染色體上，則這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。F1自交所得F2的表現型及其比例為紅花∶白花＝3aaD_∶（9A_D_＋3A_dd＋1aadd）＝3︰13； F1測交所得F2的表現型及其比例為紅花∶白花＝1aaDd∶（1AaDd＋1Aadd＋1aadd）＝1︰3。

②若A、a位于1、2號染色體上，則依據母本和父本的基因型可知A和D連鎖（在一條染色體上），a和d連鎖（在同源的另一條染色體上）。因不考慮交叉互換，所以F1（AaDd）產生的配子及其比例為AD∶ad＝1∶1。F1自交所得F2的基因型及其比例為AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，表現型均為白花；F1測交所得F2的基因型及其比例為AaDd∶aadd＝1∶1，均表現為白花。