Question

13．某种二倍体野生植物属于XY型性别决定．研究表明，该植株的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，花瓣的颜色由花青素决定，花青素的形成由位于两对常染色体上的等位基因（A、a和B、b）共同控制（如图所示）．研究人员将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．

（1）细胞中花青素存在的场所是液泡．
（2）亲本中白花植株的基因型为aaBB，F₂中白色：紫色：红色：粉红色的比例为4：3：6：3．F₂中自交后代不会发生性状分离的植株占$\frac{3}{8}$．
（3）研究人员用两株不同花色的植株杂交，得到的子代植株有四种花色．则亲代两株植株的花色分别为白色和红色．
（4）研究人员发现该矮茎植株种群中出现了高茎性状的雌雄个体，若高茎性状为基因突变所致，并且为显性性状，请你设计一个简单实验方案证明突变基因位于X染色体上（XY非同源区段）还是常染色体上．
杂交组合：将多对矮茎雌性植株与高茎雄性植株作为亲本进行杂交，观察子代的表现型：
①若杂交后代雄株全为矮茎，雌株全为高茎，则突变基因位于X染色体上；
②若杂交后代雌、雄株均有矮茎和高茎，则突变基因位于常染色体上．

Answer 1

分析 分析题图可知：白色基因型为aa__，紫色为A_bb，红色为A_Bb，粉红色为A_BB，据此答题．

解答 解：（1）细胞中的花青素分布在液泡中．
（2）白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F₁全部表现为红花，即aa__×A_bb→A_Bb，所以亲本白花的基因型为aaBB，紫花植株为AAbb，F₁的基因型为AaBb．F₁自交所得到的F₂中，白色（aaB_+aabb）：紫色（A_bb）：红色（A_Bb）：粉红色（A_BB）=（3+1）：3：6：3=4：3：6：3．其中aaB_、aabb、AAbb、AABB后代不会发生性状分离，占总数的比例为：$\frac{3}{16}$+$\frac{1}{16}$+$\frac{1}{16}$+$\frac{1}{16}$=$\frac{3}{8}$．
（3）根据题意，子代有四种花色，即____×____→aa__，A_bb，A_Bb，A_BB，所以亲本为_aBb×_aBb，又因为亲本花色不同，所以一个是白色，一个是红色，即基因型为aaBb×AaBb，子代中新出现的花色为紫色和粉红色．
（4）要确定突变基因位于X染色体上还是常染色体上，可将多对矮茎雌性植株与突变型高茎雄性植株作为亲本进行杂交．
①若突变基因位于X染色体上（相关基因用D、d表示），则矮茎的基因型为X^dX^d，高茎的基因型是X^DY，杂交后代雄株全为矮茎，雌株全为高茎；
②若突变基因位于常染色体上（相关基因用D、d表示），则矮茎的基因型为dd，高茎的基因型为Dd，杂交后代雌、雄株均有矮茎和高茎．
故答案为：
（1）液泡
（2）aaBB        4：3：6：3       $\frac{3}{8}$ 
（3）白色和红色
（4）多对矮茎雌性植株与高茎雄性植株
①雄株全为矮茎，雌株全为高茎
②雌、雄株均有矮茎和高茎

点评 本题结合图解，考查基因的自由组合定律的实质及应用，要求考生理解和掌握基因自由组合定律的实质，能根据图中信息判断基因型与表现型之间的对应关系，再结合所学的知识准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．