Question

某雌雄异株植物（性别决定为XY型）的花色有紫色、红色和白色三种，该性状由两对基因共同控制，白色素在酶1催化下，会转化为红色素，红色素在酶2催化下会形成紫色素。已知酶1的合成受基因A/a控制，酶2的合成受基因B/b控制。科研人员用两株花色相同的植株杂交，F₁表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4。请回答下列问题：

(l)亲本植株的花色为 ___。A基因和B基因的根本区别是________________________。

(2)关于两对基因的位置，有以下两种观点。

①观点一：两对基因分别位于两对常染色体上。若此观点正确，F₁中红花的基因型为________________________________。

②观点二：一对基因位于常染色体上，另一对基因位于x染色体上（不考虑XY染色体同源区段）。若此观点正确，F_l紫花中雌雄数量比例为____。

(3)荧光原位杂交的方法可以快速准确判定基因的位置，已知等位基因A和a被标记为黄色，  B和b被标记为绿色，对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，记录四分体中黄光点的颜色和数量，若____，则说明A/a基因位于常染色体，B/b基因位于X染色体（不考虑XY染色体同源区段）。

Answer

紫色（紫花） 基因中的碱基（对）排列顺序不同 AAbb、Aabb 2：1 一个四分体中出现四个黄色荧光点，另一个四分体出现两个绿色荧光点

【解析】

由题干可知，酶1的合成受基因A/a控制，酶2的合成受基因B/b控制。亲本杂交F1表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4。故紫花+红花：白花=12：4，说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3：1；紫花：红花=9：3，说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3：1。然后再分析两对基因位于常染色体还是X染色体上的不同情况。

（l）根据题意可知，在植株的代谢途径中，只有同时产生酶1和酶2才能使花色为紫色，在F1子代中表现型有紫色、红色、白色，所以亲本植株中有能产生酶1和酶2的基因，所以亲本花色为紫色。A基因和B基因的根本区别是基因中的碱基（对）排列顺序不同。

（2）①若观点一正确：两对基因分别位于两对常染色体上。由题意可知，紫花+红花：白花=12：4，说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3：1，则两亲本均有Aa_ _；紫花：红花=9：3，说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3：1，则两亲本均有_ _Bb，故亲本的基因型均为AaBb。由于该植株表现型为红色，说明该植株只能合成酶1，不能合成酶2，故基因型为A_bb，又因亲本的基因型为AaBb，所以F1中红花的基因型为AAbb、Aabb，且比例为1：2。

②若观点二正确：一对基因位于常染色体上，另一对基因位于x染色体上。由题意可知，若A/a位于常染色体上，紫花+红花：白花=12：4，说明F1中产生酶1的植株和不产生酶1的植株比例为3：1，则两亲本均有Aa_ _；B/b位于X染色体上，紫花：红花=9：3，说明F1中产生酶2的植株和不产生酶2的植株比例为3：1，则两亲本为_ _XBXb和_ _XBY，故亲本的基因型为AaXBXb和AaXBY。则亲本杂交之后，F1中表现型为紫花中雌雄数量比为2：1。反之，亦然。

（3）等位基因A和a被标记为黄色，B和b被标记为绿色，对亲本雄株四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，若A/a基因位于常染色体，则四分体中的四条染色单体都被标记为黄色，出现四个黄色荧光点，若B/b基因位于X染色体，由于B/b基因位于XY染色体的非同源区段，则另一个四分体只有X染色体的两条染色单体被染成绿色，只出现两个绿色荧光点。