Question

某植物（2n=12）的正常株开两性花，一次能够产生较多数量的子代，科学工作者用荧光标记法对正常显性纯合子的花色基因进行研究，显性基因A被标记为红色荧光点。请回答下列问题：

（1）正常个体一个根尖成熟区细胞的红色荧光点数量最多为_________个，这是因为___________________。

（2）已知该植物的花色与A的个数成正相关，依次表现为黑红、深红、红色、粉红和白色，在该品系中，偶然发现一株深红色花植株，其体细胞中有三个红色荧光点，进一步研究发现该植株可育性正常，取该植株的体细胞进行现察，发现染色体数量为12条，但染色体的结构异常，多出来一个A基因的原因有两种可能：第一种情况位于同源染色体上；第二种情况位于非同源染色体上，如下图所示。

现有各种已知表现型的正常纯合植株，请设计实验“探究该深红色花植株多出来的A基因的位置情况”，写出实验步骤，预测实验结果和结论。

实验步骤：

①___________________________________________________；

②__________________________________________________________；

③______________________________________________________。

实验结果和结论：

①_____________________________________，则能确定属于第一种情况。

②____________________________________________，则能确定属于第二种情况。

Answer

2 显性纯合子的基因型为AA，根尖成熟区细胞高度分化，失去分裂能力，染色体不再复制，故A只有2个 让该突变植株与已知白色花品系正常植株杂交得F1 将F1种子种植下去，筛选出F1的红色花植株自交，得到数量足够多的F2 将F2种子种植下去，统计F2中各花色的比例 F2中黑红色花：红色花：白色花=1：2：1，则能确定属于第一种情况 若F2中黑红色花：深红色花：红色花：粉红色花：白色花=1：4：6：4：1，则能确定属于第二种情况

【解析】

基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

（1）A基因被标记为红色荧光点，显性纯合子的基因型为AA，一个细胞中含有2个A基因，根尖成熟区细胞高度分化失去分裂能力，一个细胞中最多可以含有2个A基因。

（2）如果属于第一种情况，即多出的A基因在同源染色体上，则该植株能产生AA和A两种配子，由于白色品系植株（aa）只产生a一种配子，所以与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa，如果让基因型为AAa的F1植株自交，由于该植株能产生1/2AA、1/2a两种配子，所以该植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例为1/4，红花植株（AAa）所占比例为1/2，黑红花植株（AAAA）所占比例为1/4。如果属于第二种情况，即多出的A基因位于非同源染色体上，则该植株能产生AA和A两种配子，由于白色品系植株（aa）只产生a一种配子，所以该植株与白色品系植株杂交所得F1的基因型为AAa和Aa。如果让基因型为AAa的F1植株自交，由于该植株能产生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四种配子，所以该植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例为1/16，粉红花植株（Aaa和Aa）所占比例为4/16，红花植株（AAa和AA）所占比例为6/16，深红花植株（AAAa和AAA）所占比例为4/16，黑红花植株（AAAA）所占比例为1/16。因此，若F2黑红色花：深红色花：红色花：粉红色花：白色花=1：4：6：4：1，则能确定属于第二种情况。综上所述，通过比较F2中是否有白色花植株出现，也可以完成多出来的A基因的位置探