Question

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两对等位基因A、a和B、b共同控制(如下图所示)。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。回答下列问题：

（1）亲本中白花植株的基因型为______________，F₂中白色︰紫色︰红色︰粉红色的比例为____________。

(2)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_____________。

(3)该植株的高茎与矮茎是一对相对性状，由一对等位基因控制。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，突变只涉及一对基因中的一个，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是位于X染色体上(不考虑XY同源区段)还是常染色体上。

杂交组合：将_______________________________作为亲本进行杂交，观察子代的表现型。

①若杂交后代_______________________________，则突变基因位于X染色体上。

②若杂交后代_______________________________，则突变基因位于常染色体上。

Answer

aaBB 4︰3︰6︰3 白色和红色 （多对）矮茎雌性植株与高茎雄性植株 雄株全为矮茎，雌株全为高茎 雌、雄株均有矮茎和高茎

【解析】

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。

(1)由题意可知红花植株中含有Bb基因，而紫花植株中含A基因，不含B基因，F1全部表现为红花，则可知亲本中白花植株的基因型为aaBB，紫花植株的基因型为AAbb， F1的基因型为AaBb，AaBb×AaBb，F2中白色（aa_ _）：1/4，紫色（A_bb）：3/4×1/4=3/16，红色（A_Bb）：3/4×1/2=3/8，粉红色(A_BB)：3/4×1/4=3/16，即白色∶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为：1/4(aa_ _)+1/16(AABB)+1/16(AAbb)=3/8。
(2)根据四种花色的基因型aa_ _、A_bb、A_Bb、A_BB，可以推测亲本中一定有一株基因型是AaBb，其表现型是红色，另一株花色不同，因此其基因型必定是aaBb，花色为白色。
(3) ①假设突变基因为D，位于X染色体上，则矮茎雌株的基因型为XdXd，高茎雄株的基因型为XDY，杂交子代的基因型为XDXd、XdY，即雌珠都为高茎，雄株都为矮茎。
②若突变基因位于常染色体上，则矮茎雌性植株的基因型为dd，高茎雄性植株的基因型为DD或Dd，多对雌雄株杂交，则子代雌、雄株均有矮茎和高茎。