Question

14．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．（注：高茎、矮茎基因分别用D、d表示）
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．
结果预测：
①若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则突变基因位于X染色体上；
②若杂交后代雌、雄株均有野生型和突变型，则突变基因位于常染色体上．

Answer 1

分析 由图可知，白色基因型为aa__，紫色为A_bb，红色为A_Bb，粉红色为A_BB．

解答 解：（1）细胞中花青素存在的场所即表现出花瓣颜色的色素位于液泡中．
（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为AaBb．自交得到的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aa__、AAbb、AABB后代不会发生性状分离，为$\frac{6}{16}$=$\frac{3}{8}$．
（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．即为aaBb×AaBb，子代为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，可将多对野生型（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若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则突变基因位于X染色体上；
②若杂交后代雌、雄株均有野生型和突变型，则突变基因位于常染色体上
故答案为：
（1）液泡
（2）aaBB     4：3：6：3      $\frac{3}{8}$
（3）白色和红色
（4）野生型全为雄株，突变型全为雌株      雌、雄株均有野生型和突变型

点评 本题考查基因的自由组合定律、伴性遗传、基因突变等相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．解题的关键是根据图形写出四种花色的基因型，掌握自由组合定律的计算．