Question

【题目】下图是某一年生自花传粉植物（2n=12）的某些基因在亲本染色体上的排列情况。该种植物的高度由三对等位基因B和b、F和f、G和g共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，还可以累加，即显性基因的个数与植株高度呈正相关。现挑选相应的父本和母本进行杂交实验，已知母本高75cm，父本高45cm。据此回答下列问题：

（1）母本产生卵细胞的过程中，细胞内可形成_______个四分体。

（2）上述亲本杂交子代F1的高度是______cm，F1测交后代中高度为55cm的植株有_____种基因型。

（3）若基因E纯合会导致个体死亡，则F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例为________。

（4）该植物红花与白花由两对等位基因控制，其中一对基因D、d位于1、2号染色体上, 另一对等位基因为A、a，D控制色素的合成，A抑制色素的合成，显性纯合子与杂合子效应相同，红花植株基因型有_______种。请完善下列实验步骤，探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上（不考虑交叉互换）。

第一步：选择基因型为AADD和aadd的母本和父本进行杂交得到F1种子；

第二步：种植F1种子，待植株成熟让其_______交，得到F2种子；

第三步：种植F2种子，待其长出花朵，观察统计花的颜色和比例。

结果及结论：

①若F2植株的____________________________，说明A、a不位于1、2号染色体上。

②若F2植株的____________________________，说明A、a位于1、2号染色体上。

Answer 1

【答案】 6 60 3 2/7 2 自交或测 红花︰白花＝3︰13或红花︰白花＝1︰3 均为白花

【解析】试题分析：由题意“2n=12”可知“某一年生自花传粉植物”的体细胞中含有6对同源染色体，进而围绕“减数分裂”的知识解答（1）题。以题图呈现的信息“母本和父本的基因型、株高、控制株高的基因与株高的关系、基因E纯合会导致个体死亡”为切入点，挖掘出隐含信息：每个显性基因的增高效应＝（75－45）÷6＝5cm，明辨：哪些基因的遗传遵循自由组合定律、哪些基因的遗传遵循分离定律，进而对（2）（3）题进行解答。解答（4）题的关键是由题意“基因与花色的关系、不完善的实验步骤”准确定位：红花为aaD_、白花为A_D_、A_dd、aadd，可采用杂交方案探究基因A、a和D、d与染色体的位置关系，并根据位置关系的两种可能性（A、a不位于1、2号染色体上和位于1、2号染色体上）分别进行讨论，进而得出相应的结论。

(1) 依题意可知，某一年生自花传粉植物 (2n=12)的体细胞中含有6对同源染色体，在减数第一次分裂的前期，联会的每1对同源染色体形成1个四分体，所以母本产生卵细胞的过程中，细胞内可形成6个四分体。

(2) 依题意并分析图示可知：B和b、F和f、G和g这三对等位基因与决定株高有关，母本与之相关的基因型为BBFFGG，高75 cm，父本与之相关的基因型为bbffgg，高45 cm，其中每个显性基因的增高效应＝（75－45）÷6＝5 cm；F1的基因型为BbFfGg，含有3个与株高有关的显性基因，因此F1的高度为45＋5×3＝60cm。F1与基因型为bbffgg的个体进行测交，若测交后代高度为55cm，则测交后代的基因组成中应含有2个决定株高的显性基因。因bbffgg个体产生的配子不含显性基因，所以测交后代的显性基因全部来自于F1产生的配子。F1产生的含有2个决定株高的显性基因的配子有BFg、BfG、bFG三种，所以F1测交后代中高度为55cm的植株有3种基因型。

(3) 只研究E和e这对等位基因。母本的基因型为Ee，父本的基因型为ee，F1的基因型为1/2Ee、1/2ee。F1自交所得F2的基因型及其比例为EE∶Ee∶ee＝(1/2×1/4)∶(1/2×1/2)∶(1/2×1/4＋1/2)＝1∶2∶5。若基因E纯合会导致个体死亡，则F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例为2/7。

(4)依题意可知，红花为aaD_、白花为A_D_、A_dd、aadd，可见，红花植株基因型有2种：aaDD和aaDd。基因D、d位于l、2号染色体上，欲探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上，依据给出的不完善的实验步骤可知，第二步应为待F1植株成熟后让其自交或测交。

①若A、a不位于1、2号染色体上，则这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。F1自交所得F2的表现型及其比例为红花∶白花＝3aaD_∶（9A_D_＋3A_dd＋1aadd）＝3︰13； F1测交所得F2的表现型及其比例为红花∶白花＝1aaDd∶（1AaDd＋1Aadd＋1aadd）＝1︰3。

②若A、a位于1、2号染色体上，则依据母本和父本的基因型可知A和D连锁（在一条染色体上），a和d连锁（在同源的另一条染色体上）。因不考虑交叉互换，所以F1（AaDd）产生的配子及其比例为AD∶ad＝1∶1。F1自交所得F2的基因型及其比例为AADD∶AaDd∶aadd＝1∶2∶1，表现型均为白花；F1测交所得F2的基因型及其比例为AaDd∶aadd＝1∶1，均表现为白花。