Question

中国科学家屠呦呦从青蒿素中分离出青素并应用于疟疾的治疗获得2015年诺贝尔生理或医学奖，已知野生型青高为二倍体，茎秆白色A对紫色a为显性，叶片稀裂叶B对分裂叶b为显性。

（1）若亲本的基因型有以下四种类型（A对a、B对b完全显性）

两亲本相互杂交，后代表现型为3：1的杂交组合是___________。

（2）用X射线照射青蒿叶后可导致染色体结构发生变异，这种变异是会使排列在染色体上的_________发生改变，而导致生物性状的变异。

（3）青蒿叶的第Ⅱ号染色体是常染色体，Ⅱ号同源染色体中一条染色体缺失（单体）的植物可以存活，两条都缺失的植物不能存活。为探究A、a基因是在第Ⅱ号染色体上还是其他常染色体上，某同学将茎秆白色的雌株（染色体正常）与茎秆紫色的Ⅱ号单体杂交，子代雌雄株茎杆均出现白色：紫色=1：1，某同学据此判断A、a基因位于Ⅱ号染色体上。

①某同学判断不一定正确，原因是_________________________________。

②请以某同学杂交实验材料的子代为材料，写出进一步的探究思路，并预期结果和结论：

思路：让子代___________个体之间自由交配，统计后代性状表现及比例。

结果：若后代______________________，则A、a基因在Ⅱ号染色体上。

若后代______________________，则A、a基因不在Ⅱ号染色体上。

Answer

甲×乙 基因的数目和排列顺序 无论A、a基因是否位于Ⅱ号染色体上，茎秆白色的雌株（染色体正常）与茎秆紫色的Ⅱ号单体杂交，子代都能得到雌雄株茎杆均出现白色：紫色=1：1的现象 表现为白色的Ⅱ号单体 全为白色 白色：紫色=3：1

【解析】

单体是指某一对同源染色体少一条的现象，若一对基因位于单体上，则不存在基因成对出现的现象，若所研究基因不位于单体上，则可按成对的基因研究。所以若A、a基因位于Ⅱ号染色体上，则紫色单体的基因型为a0，若A、a基因不位于Ⅱ号染色体上，则紫色单体的基因型为aa，据此分析解答。

（1）要想使后代出现3：1的性状分离比，则所选的两亲本要具有一对相同的杂合基因，而另一对基因杂交后代的性状表现为一种，所以可以选择甲和乙。

（2）用X射线照射青蒿叶后可导致染色体结构发生变异，染色体结构变异会引起染色体上基因数目和排列顺序的改变，从而导致性状的变异。

（3）①某同学将茎秆白色的雌株（染色体正常）与茎秆紫色的Ⅱ号单体杂交，子代雌雄株茎杆均出现白色：紫色=1：1，说明亲本雌株基因型为Aa，假设该基因不在Ⅱ号单体上，则紫色雄株的基因型为aa，杂交子代的基因型为Aa：aa=1：1，表现为白色：紫色=1：1，假设该基因在Ⅱ号单体上，则紫色雄株的基因型为a0，杂交子代的基因型为Aa：aa：A0：a0=1：1：1：1，也表现为白色：紫色=1：1，所以某同学据此判断A、a基因位于Ⅱ号染色体上不一定正确。

②为进一步探究该对基因的位置，可让子代表现为白色的Ⅱ号单体个体之间自由交配，统计后代性状表现及比例。

若A、a基因在Ⅱ号染色体上，则白色的Ⅱ号单体基因型为A0，由于Ⅱ号同源染色体中一条染色体缺失的植物可以存活，两条都缺失的植物不能存活，所以白色的Ⅱ号单体个体之间自由交配的后代为AA：A0：00（致死）=1：2，全都表现为白色；若A、a基因不在Ⅱ号染色体上，则白色的Ⅱ号单体基因型为Aa，自由交配的后代白色：紫色=3：1。