Question

已知某雌雄异株植物(2n=16，XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制，这两对基因与花色的关系如图所示，请回答下列问题：

(1)上图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制_________，进而控制生物性状。从基因结构上分析，基因B与b的根本区别是__________________。

(2)欲测定该种植物的基因组序列，需对_________条染色体的DNA进行测序。

(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上，现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，则需选择_________进行杂交，然后观察后代的表现型，若后代_________，则酶B是由基因b控制合成的。

(4)假如基因A、a位于常染色体上，酶B是由基因B控制合成的，现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株)，请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段)：

①实验设计方案：_____________________________________________。

②若__________________，则支持基因B/b位于X染色体的非同源区段上。

Answer

代谢过程 基因中脱氧核苷酸（对）的排列顺序不同 9 纯合的粉花植株和纯合的红花植株 全为粉花植株 选择植株甲和植株乙杂交产生F1，再让F1随机交配产生F2，统计F2的表现型及比例 F2的表现型及比例为红花：粉花：白花=9:3:4，且粉花植株全为雄株

【解析】

判断基因的位置常用假设法，假设基因A、a位于常染色体上、酶B是由基因B控制合成的，B基因位于X染色体的非同源区段，则让植株甲(含基因B的纯合白花雌株)和乙（纯合粉花雄株）杂交产生F1，再让F1随机传粉产生F2实验过程中，亲本植株甲的基因型为aaXBXB，纯合粉花雄株乙的基因型为AAXbY，F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1随机传粉产生F2的表现型及比例为红花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。

（1）由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。基因突变产生其等位基因，等位基因B与b的根本区别是基因中脱氧核苷酸（对）的排列顺序不同。

（2）该生物的性别决定为XY型，体细胞中含有16条染色体，即常染色体14条，性染色体2条，故测定该种植物的基因组序列，需对7条非同源染色体的常染色体和两条异型的X和Y染色体测序，即对9条染色体的DNA进行测序。

（3）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，要通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b，可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型。若酶B是由基因B控制合成的，则纯合的粉花植株（AAbb）和纯合的红花植株（AABB）杂交后代全为红花植株（AABb）；若酶B是由基因b控制合成的，则纯合的粉花植株（AABB）和纯合的红花植株（AAbb）杂交后代全为粉花植株（AABb）。

（4）若已知基因A、a位于常染色体上、酶B是由基因B控制合成的，要检测基因B是否位于X染色体上，可用植株甲(含基因B的纯合白花雌株)和乙（纯合粉花雄株）杂交产生F1，再让F1随机传粉产生F2，统计F2的表现型及比例。若基因B位于与A非同源染色体的常染色体上，则亲本中植株甲的基因型为aaBB，纯合粉花雄株乙的基因型为AAbb，F1的基因型为AaBb，F1随机传粉产生F2的表现型及比例为红花（9A_B_）：粉花（3A_bb）：白花（3aaB_、1aabb）=9：3：4，且白花植株既有雌株也有雄株。若B基因在X染色体的非同源区段，则亲本植株甲的基因型为aaXBXB，纯合粉花雄株乙的基因型为AAXbY，F1的基因型为AaXBXb、AaXBY，F1随机传粉产生F2的表现型及比例为红花（9A_XB_）：粉花（3A_XbY）：白花（3aaXB_、1aaXb-），但是粉花只有雄株。