Question

某雌雄异株植物的性染色体为X、Y，控制花色的基因为A、a。在该植物的某红花群体中出现了一株白花雄株，将这株白花雄株与多株红花雌株杂交，F₁全部为红花植株。F₁的雌、雄植株杂交，F₂的表现型及比例为红花雌株：红花雄株：白花雄株=2:1:1.对白花雄株根尖分生区细胞进行荧光标记，基因都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的某个细胞，出现了4个红色荧光点。请回答下列问题：

（1）由上述结果可知，红花对白花是____________性状。基因A、a位于____________，则F₁雌、雄植株的基因型分别是____________。

（2）该植物中的纯合红花植株和纯合白花植株的基因型分别是____________。若从上述植株中选择亲本，通过两次杂交，使获得的F₂中，雄株全部开白花，雌株全部开红花。请写出实验步骤和结果：

①选择基因型为____________的植株做亲本杂交得F₁；

②选择____________杂交，得到的F₂中雄株全部开白花，雌株全部开红花。

Answer

显性 X、Y染色体的同源区段上 XAXa、XAYa XAXA，XAYA；XaXa，XaYA XAXA和 XaYa 上述F1中的雄株（或基因型为XAYa的植株）和基因型为XaXa的亲本植株

【解析】

（1）根据题意，将这株白花雄株与多株红花雌株杂交，F1全部为红花植株，说明红花对白花为显性；对白花雄株根尖分生区细胞进行荧光标记，基因都能被标记为红色，用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的某个细胞，出现了4个红色荧光点，说明该白花雄株的X和Y这对同源染色体上均含有白花基因（a），从而说明基因A、a位于X、Y染色体的同源区段上，即白花植株的基因型为XaYa；因此白花雄株（XaYa）与多株红花雌株（XAXA）杂交，F1全部为红花植株，F1的雌（XAXa）、雄（XAYa）植株杂交，F2的表现型及比例为红花雌株（XAXA：XAXa =1:1）：红花雄株（XAYa）：白花雄株（XaYa）=2:1:1。

（2）由上述分析可知，该植物中的纯合红花植株中雌性的基因型是XAXA，雄性的基因型是XAYA；纯合白花植株中雌性的基因型是XaXa，雄性的基因型是XaYa。若从上述植株中选择亲本，通过两次杂交，使获得的F2中，雄株全部开白花，雌株全部开红花，可选择基因型为XAXA和 XaYa的植株做亲本杂交得F1；再选择F1中的雄株（或基因型为XAYa的植株）和基因型为XaXa的亲本植株杂交，得到的F2中雄株（XaYa）全部开白花，雌株（XAXa）全部开红花。