Question

某种植物花色的控制过程如图所示，不考虑突变和交叉互换，回答下列问题：

（1）该种植物花色的控制过程说明基因可以通过控制________________________，从而控制生物体的性状。

（2）如果基因A/a和基因B/b位于一对同源染色体上，一紫花植株进行测交后代均为紫花，则该亲本紫花植株的基因型为__________________________。如果基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上，且基因型为AaBb的个体自交产生的F₁中紫花白花=5：7，产生这种现象的原因可能是基因型为_____________的雄配子或雌配子存在不育现象；若将F₁白花个体中的杂合子进行自由交配，则F₂中紫色植株出现的概率为_____________。

（3）请根据以上信息及所学知识，以现有三种纯合白花品种为材料，设计一个实验确定基因A/a和基因B/b是否位于同一对同源染色体上，请简要写出实验思路和预期结果及结论。

①实验思路：________________________；

②预期结果及结论：__________________________。

Answer

酶的合成来控制代谢过程 AABB AB 1/8 将三种纯合白花品种两两相互交配得到F1，从F1中选出紫花植株进行自交，得到F2，观察并统计F2的表现型及比例 若F2中紫花：白花=1：1，则基因A/a和基因B/b位于同一对同源染色体上；若F2中紫花：白花=5：7，则基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上

【解析】

1.基因分离定律的实质：减数第一次分裂的后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离；基因分离定律研究是一对相对性状的遗传；基因自由组合定律的实质：减数第一次分裂的后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因自由组合定律研究是两对或者两对以上的相对性状的遗传。

2.分析题图：基因通过控制酶的合成来控制生物的性状，基因A通过控制酶A的合成来控制前体物质合成白色物质，基因B通过控制酶B的合成来控制白色物质合成紫色物质。基因A和基因B同时存在时，表现为紫色（A_B_），其他情况下均表现为白色（A_bb、aa B_、aabb）。

（1）紫花形成的生物化学途径可说明基因控制性状的途径之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

（2）如果基因A/a和基因B/b位于一对同源染色体上，则遵循基因的连锁与互换定律，一紫花植株A_B_与aabb进行测交后代均为紫花A_B_，则该亲本紫花植株的基因型为AABB。如果基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上，则遵循基因自由组合定律，基因型为AaBb的个体自交正常情况下产生的后代中出现9：3：3：1的比例或者其变形的结果，而基因型为AaBb的个体自交产生的F1中紫花A_B_：白花=5：7，即9：7的变形，紫花的比例显著降低，推测产生这种现象的原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子存在不育现象；导致后代紫花中AABB、AABb、AaBB和AaBb不存在；若将F1白花个体中的杂合子（2Aabb、2aaBb）进行自由交配，则产生的配子为1/4Ab、1/4aB、1/2ab，则F2中紫色植株出现的概率为1/4×1/4＋1/4×1/4=1/8。

（3）根据题意，确定基因A/a和基因B/b是否位于同一对同源染色体上，实验思路：将三种纯合白花品种两两相互交配得到F1，从F1中选出紫花植株进行自交，得到F2，观察并统计F2的表现型及比例。如果基因A/a和基因B/b位于同一对同源染色体上，则从F1中选出紫花植株基因型为AaBb，自交后代为AAbb（白花）、aaBB（白花）、2AaBb（紫花），即后代比例为紫花：白花=1:1；若基因A/a和基因B/b位于两对同源染色体上，由于AB的雄配子或雌配子存在不育现象，故F1中紫花AaBb自交后代为5紫花：7白花。