Question

某自然种群的雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）由位于常染色体上的等位基因A、a和X染色体的等位基因B、b共同控制。抑制其紫花形成的生化途径如图所示。

（1）图中①表示              过程。

（2）研究者用射线处理雄性紫花植株（纯合体）的花粉并授到雌性蓝花植株上，发现在F₁代雄性中出现了1株白花。镜检表明，其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失。由此可推亲本中雌性蓝花植物的基因型为              。请写出对应的遗传图解（要求写出与F₁雄白植株产生有关的配子及后代）。

（3）用杂交方法也能验证上述变异类型，原理是：虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存，但是当两条染色体均缺失相同区段时有致死效应。当杂交后代出现致死效应时，就会出现特殊的性状比例。请完善下面的验证实验。

①选F₁雄性白花植物与纯合的雌性蓝花植株杂交，得到种子（F₂）；

②            ；

③种植并统计F₃植株花的颜色及比例。

结果分析：F₃植株中蓝花：白花为          时，即可验证上述变异类型。

Answer

（1）基因表达（转录和翻译） （2）AaXbXb

（3）②种植F2，F2雌雄植物杂交（或F2雌植株与F1白花雄株杂交），得到种子（F3）

③4:1（或4:3）

【解析】（1）题图显示：基因A通过①过程控制合成酶1，说明酶1的化学本质是蛋白质，所以图中①表示基因表达（转录和翻译）过程。

（2）依题意并结合图示分析可知：雄性紫花植株（纯合体）的基因型为AAXBY，产生的花粉的基因型为AXB、AY，用射线处理雄性紫花植株（纯合体）的花粉并授到雌性蓝花植株（AAXbXb或AaXbXb）上，在F1代雄性中出现了1株白花，而该株白花出现的原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失，据此推知该F1代雄性白花的基因型为aXbY，而且参与受精的卵细胞的基因型为aXb，进而推知亲本中雌性蓝花植物的基因型为AaXbXb。相关的遗传图解见答案。

（3）欲用杂交方法验证上述变异类型，依据题干中给出的实验原理可确定该实验的步骤为：

①选F1雄性白花植物与纯合的雌性蓝花植株杂交，将得到种子（F2）；

②种植收获的F2种子，待其长成后让F2雌雄植株杂交（或F2雌植株与F1白花雄株杂交），得到种子（F3）；

③种植并统计F3植株花的颜色及比例。

结果分析：若F1代雄性白花植株的出现是射线照射雄性紫花植株（纯合体）的花粉导致一条染色体上载有基因A的区段缺失所致，则该株F1雄性白花的基因型为aXbY，纯合的雌性蓝花植株的基因型为AAXbXb，F2雌株的基因型为1/2AaXbXb、1/2AXbXb， F2雄株的基因型为1/2AaXbY、1/2AXbY，产生的雌雄配子及其雌雄配子随机结合形成的F3见下表：

F2产生的雄配子

1/4AXb

1/8aXb

1/8Xb

1/4AY

1/8aY

1/8Y

F2产生的雌配子

1/2AXb

1/8AAXbXb

1/16AaXbXb

1/16AXbXb

1/8AAXbY

1/16AaXbY

1/16AXbY

1/4aXb

1/16AaXbXb

1/32aaXbXb

1/32aXbXb

1/16AaXbY

1/32aaXbY

1/32aXbY

1/4Xb

1/16AXbXb

1/32aXbXb

1/32XbXb

（死亡）

1/16AXbY

1/32aXbY

1/32XbY

（死亡）

统计分析上表数据可得： F3植株中蓝花:白花＝4:1。

或F2雌植株与F1白花雄株（aXbY）杂交，其结果见下表：

F1产生的雄配子

1/4aXb

1/4Xb

1/4aY

1/4Y

F2产生的雌配子

1/2AXb

1/8AaXbXb

1/8AXbXb

1/8AaXbY

1/8AXbY

1/4aXb

1/16aaXbXb

1/16aXbXb

1/16aaXbY

1/16aXbY

1/4Xb

1/16aXbXb

1/16XbXb（死亡）

1/16aXbY

1/16XbY（死亡）

统计分析上表数据可得： F3株中蓝花：白花为为＝4:3。

【考点定位】基因的自由组合定律及遗传学实验设计。