Question

大麻是一种雌雄异株的植物，其性别决定类型为XY型。该种植物的花色有红色和白色之分，由常染色体上的等位基因（A／a）控制；抗性有不抗病和抗病之分，其中抗病对不抗病为显性。一株红花抗病雌株与一株红花不抗病雄株杂交，F₁表现型及比例为红花抗病∶白花抗病∶红花不抗病∶白花不抗病=2∶1∶2∶1。分析回答问题：

（1）通过分析可以确定花色中显性性状是____________。上述实验中F₁红花大麻所占比例为2／3的原因最可能是_____________。若让F₁中的雌雄植株连续多代随机交配，后代中A的基因频率会___________（填“升高”或“降低”或“不变”）。

（2）上述实验不能确定抗性基因（R／r）只位于X染色体上（不考虑X、Y染色体的同源区段），理由是___________。要确定该对基因的位置，应选用F₁表现型为___________的亲本作为最佳组合，若结果出现_____________，则说明该对基因只位于X染色体上。

（3）进一步研究发现，该种大麻基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因（F／f），其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。请根据以上信息，设计一个杂交实验构建一个大麻品系，该品系无论种植多少代，A的基因频率保持不变_____________。（简要写出实验思路）

Answer

红色 基因型为AA的个体致死（或基因A纯合致死） 降低 无论基因R/r在x染色体上还是在常染色体上，子代的性状分离比都为1∶1 抗病雄株与不抗病雌株 子代雌株均为抗病，雄株均为不抗病 让红花圆叶植株与白花缺刻叶植株进行杂交，选取后代中红花缺刻叶植株作为所需品系

【解析】

一株红花抗病雌株与一株红花不抗病雄株杂交，F1红花：白花=2：1，抗病：不抗病=1：1，可判断红花对白花是显性，且控制红花的基因A纯合致死。

（1）一株红花雌株与一株红花雄株杂交，F1红花：白花=2：1，可以确定红花对白花是显性，且控制红花的基因A纯合致死。若让F1中的雌雄植株连续多代随机交配，因为AA会致死，故后代中A的基因频率会降低。

（2）上述实验无论基因R/r在x染色体上还是在常染色体上，子代的性状分离比都为1∶1，故不能确定抗性基因（R／r）只位于X染色体上。要确定该对基因的位置，应选用F1表现型为抗病雄株与不抗病雌株作为亲本，若该对基因只位于X染色体上，这亲本基因型为XRY×XrXr，后代应该出现子代雌株XRXr均为抗病，雄株XrY均为不抗病。

（3）该种大麻基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因（F／f），其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。要使A的基因频率保持不变，只要a基因致死概率保持相等，即a基因与缺刻叶基因F连锁在一起即可，故只需让红花圆叶植株（Af//Af）与白花缺刻叶植株(aF//aF)进行杂交，选取后代中红花缺刻叶植株(Af//aF)作为所需品系。