Question

不同的水稻品种由于花青苷类色素含量的差异，使稻米表现出深浅不同的多种颜色，研究表明稻米颜色受多对独立遗传的等位基因控制，色素基因具有叠加效应，显性基因数目越多，米色越深。研究人员将某种水稻的一个黑色系与一个白色品系杂交得到F₁．再将F₁自交得到F₂，统计F₂的表现型及比例是：黑色：紫黑：深褐：褐色：浅褐：微褐：白色＝1：6：15：20：15：6：l．回答下列问题：

（1）根据实验结果推测，稻米颜色性状是受_____对等位基因控制的，F₁植株的表现型应为_____。F₂代所有植株中，自交后代不会发生性状分离的是表现型为_____的植株。

（2）若要鉴定F₂代中的某一浅褐色个体是纯合子还是杂合子，可将该植株与表现型为白色的个体进行杂交，若子代的表现型及比例为_____，则该植株为杂合子。

（3）从F₁植株不同部位取一些细胞，将这些细胞中所有控制米色的显性基因都用荧光染料进行标记（控制米色的隐性基及其他基因都不能被标记）后，发现有少部分细胞（没有突变）不含荧光标记点，这些细胞产生的原因是：_____。

Answer

3 褐色 黑色和白色 浅褐:微褐:白色=1:2:1 在减数分裂过程中,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,会产生只有隐性基因的次级性母细胞或配子

【解析】

根据题意分析可知，将水稻的一个黑色系与一个白色品系杂交得到F1．再将将F1自交得到F2，F2中的表现型有6种，且比例为黑色：紫黑：深褐：褐色：微褐：白色= 1：6：15：20：15：6：l，可判断该性状受到3对等位基因控制。

（1）水稻米色受多对独立遗传的等位基因控制，说明米色遗传遵循基因的自由组合定律。一个黑色品系与一个白色品系进行杂交，F2中白色植株占全部个体的比例为1/（1+6+15+20+15+6+1）=1/64=（1/4）3，说明F1含有3对等位基因，进而推知，这对相对性状受3对等位基因控制。F1植株是含有3对等位基因的杂合子，所以应含有3个显性基因，根据显性基因的叠加效应和F2代的表现型进行推测，F1的表现型应为褐色。F2代所有植株中，表现型为黑色和白色的植株一定是纯合子，自交后代不会发生性状分离；其余植株中都含有杂合子，自交后代会发生性状分离。

（2）F2代中浅褐色个体只含有两个显性基因。若这两个显性基因位于一对同源染色体上，则该个体为纯合子，将其与表现型为白色的个体进行杂交，子代都只含有一个显性基因，全部表则现为微褐色；若这两个显性基因位于两对同源染色体上，则该个体为杂合子，将其与表现型为白色的个体进行杂交，子代中含两个显性基因的表现为浅褐色，占1/4；含一个显性基因的表现为微褐色，占1/2；不含显性基因的表现为白色，占1/4，即浅褐:微褐:白色=1:2:1。

（3）F1植株是含有3对等位基因的杂合子，含有3个显性基因。在F1植株不同部位取一些细胞，将所有控制米色的显性基因都用荧光染料进行标记（控制米色的隐性基因及其他基因都不能被标记），在没有基因突变的情况下，所有的体细胞都应该含有荧光标记。但原始生殖细胞在进行减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，会产生只有隐性基因的次级卵母细胞或配子，这些细胞不含显性基因就不能显示出荧光点。