Question

【題目】科學(xué)工作者用熒光標(biāo)記法對(duì)某品系二倍體植物AA（2n=24）的花色基因（A-紅花、a-白花）進(jìn)行研究，A被標(biāo)記為紅色熒光點(diǎn)。

（1）正常個(gè)體一個(gè)細(xì)胞的紅色熒光點(diǎn)數(shù)量最多為____________個(gè)，這表明該細(xì)胞完成了______ 過(guò)程。

（2）在該品系中，偶然發(fā)現(xiàn)有一棵植株的絕大多數(shù)體細(xì)胞中有三個(gè)紅色熒光點(diǎn)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該植株育性正常，取該植株的體細(xì)胞進(jìn)行現(xiàn)察，發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)量為24條，但染色體的結(jié)構(gòu)異常，多出來(lái)一個(gè)A基因的原因有兩種可能：第一種情況位于同源染色體上；第二種情況位于非同源染色體上，如圖所示。

請(qǐng)分析下列實(shí)驗(yàn)：①讓該植株與白色品系植株雜交得F1；請(qǐng)畫(huà)出F1可能的基因及染色體組成圖像_____________________________

②讓一株F1植株自交，得到F2（假設(shè)F2的數(shù)量足夠多）；

③統(tǒng)計(jì)F2中各花色的比例：

若后代紅花:白花 =_______________，則能確定屬于第二種情況。

若后代紅花:白花=3:1，則 _______（填“能”或“不能”）確定屬于第一種情況。

Answer 1

【答案】4 DNA復(fù)制（染色體復(fù)制） 15∶1 不能

【解析】

某品系二倍體植物基因型為AA，若A被標(biāo)記為紅色熒光點(diǎn)，則該個(gè)體有絲分裂經(jīng)過(guò)DNA復(fù)制后，細(xì)胞中最多含有4個(gè)A基因，故紅色熒光點(diǎn)最多為4個(gè)。根據(jù)圖示中A基因所在位置，第一種情況該個(gè)體產(chǎn)生的配子一種含有一個(gè)A基因，一種含有2個(gè)A基因，若為第二種情況，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子。所不同的是第一種情況下，2個(gè)A基因連鎖，而第二種情況下2個(gè)A位于非同源染色體上。

（1）A基因被標(biāo)記為紅色熒光點(diǎn)，正常個(gè)體（AA）一個(gè)細(xì)胞中含有2個(gè)A基因，當(dāng)該個(gè)體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，一個(gè)細(xì)胞中最多可以含有4個(gè)A基因，所以正常個(gè)體一個(gè)細(xì)胞的紅色熒光點(diǎn)數(shù)量最多為4個(gè)，這表明該細(xì)胞完成了DNA復(fù)制（染色體復(fù)制）過(guò)程。
（2）①如果屬于第一種情況，則該個(gè)體產(chǎn)生的配子一種含有一個(gè)A基因，一種含有2個(gè)A基因，由于白色品系植株（aa）只產(chǎn)生a一種配子，所以該植株與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色體組成圖象對(duì)應(yīng)答案中的圖1（基因型為Aa）、圖2（基因型為AAa）；如果屬于第二種情況，即多出的A基因位于非同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，由于白色品系植株（aa）只產(chǎn)生a一種配子，所以該植株與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色體組成圖象對(duì)應(yīng)答案中的圖3（基因型為Aa）、圖4（基因型為AAa）。

③如果讓一株基因型為AAa的F1植株自交，若屬于第二種情況，該植株能產(chǎn)生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例為1/4a×1/4a=1/16，則紅花植株所占比例為1-1/16=15/16，即紅花：白花=15:1。如果屬于第一種情況，即多出的A基因在同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色體組成圖象對(duì)應(yīng)答案中的圖1（基因型為Aa）、圖2（基因型為AAa）。由于圖1、圖2、圖3的自交結(jié)果均為3：1，所以若后代紅花：白花=3：1，則不能確定屬于第一種情況。