Question

某植物花色由A、a（位于2号染色体上）和B、b两对等位基因控制，其花色产生机理如图所示：

研究人员用纯种白花和纯种黄花杂交得F₁，F₁自交得F₂，实验结果如下表中甲组所示。

组别	亲本	F1	F2
甲	白花×黄花	红花	红花：黄花：白花=9：3：4
乙	白花×黄花	红花	红花：黄花：白花=3：1：4

（1）图中的基因是通过控制________________来控制代谢过程，进而控制该生物的花色性状。

（2）根据甲组实验结果，可推知控制花色基因的遗传遵循基因的________________定律，其F₂中白花的基因型有________________种。

（3）将甲组F₂中的黄花植株自交，子代表现型及比例为________________。

（4）研究人员某次重复实验，结果如表中乙组所示。经检测得知，乙组F₁的2号染色体片段缺失导致含缺失染色体的花粉致死。根据结果可预测乙组中F₁的2号染色体的缺失部分（包含、不包含）_________A或a基因，发生染色体片段缺失的是________________（A、a）基因所在的2号染色体。

（5）请设计一代杂交实验以验证某黄花植株（染色体正常）基因型，用遗传图解表示并加以文字说明。________________。（配子不做要求）

Answer

酶的合成 自由组合 3 黄花：白花=5：1 不包含 A

若F1全为黄花，则该黄花植株的基因型为AAbb；若F1出现白花（或性状分离或既有黄花又有白花），则该黄花植株的基因型为Aabb

【解析】

分析题图可知：红花基因型为A_B_，黄花基因型为A_bb，白花基因型为aa__。由甲组合中，白花×黄花→红花自交→红花:黄花:白花=9:3:4，可推知这两对基因符合自由组合定律，纯种白花和纯种黄花的基因型分别为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb。

（1）基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制性状。图示为第一种控制方式。

（2）某植物花色产生机理为：白色前体物→黄色→红色，可推知：红花基因型为A_B_，黄花基因型为A_bb，白花基因型为aa__；亲本：白花×黄花→红花自交→红花:黄花:白花=9:3:4，比例之和为16，符合自由组合定律。可推知：F1红花基因型均为AaBb，则亲本白花×黄花的基因型为aaBB×AAbb。F2中白花植株的基因型为aaBB、aaBb、aabb，总共3种。

（3）F2中黄花植株的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自交后代的基因型和表现型分别是AAbb（1/3+2/3×1/4）+Aabb（2/3×2/4）=5/6A_bb（黄色）、2/3×1/4aabb=1/6aabb（白色）。

（4）由题意可知，F1红花基因型为AaBb，而检测得知乙组F1的2号染色体缺失导致雄配子致死，只有当F1的雌配子A或a基因正常时，F2的表现型及比例才能为红花:黄花:白花=3:1:4（比例之和为8），故可判断2号染色体的缺失部分不包含A或a基因；由F2减少的比例可以看出，发生染色体缺失的是A基因所在的2号染色体。

（5）染色体正常的黄花植株基因型为AAbb或Aabb，要验证其基因型可设计测交实验，让该黄花植株与基因型为aabb的白花植株杂交，若F1全为黄花，则该黄花植株的基因型为AAbb；若F1出现白花（或性状分离或既有黄花又有白花），则该黄花植株的基因型为Aabb，遗传图解为：