Question

【題目】科學工作者用熒光標記法對某品系二倍體植物AA(2n=24)的花色基因(A-紅花、a-白花)進行研究，A被標記為紅色熒光點。

(1)正常個體一個細胞的紅色熒光點數(shù)量最多為___________________個，這表明該細胞完成了__________________________過程。

(2)在該品系中，偶然發(fā)現(xiàn)有一棵植株的絕大多數(shù)體細胞中有三個紅色熒光點，進一步研究發(fā)現(xiàn)該植株育性正常。取該植株的體細胞進行觀察，發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)量為24條，但染色體的結(jié)構(gòu)異常。A基因在染色體上的分布情況如圖所示。

請分析下列實驗：

①讓該植株與白色品系植株雜交得F1；

②任取兩株F1植株雜交，得到F2(假設F2的數(shù)量足夠多)；

③統(tǒng)計F2中各花色的比例：

若后代紅花∶白花＝_______________________，則能確定屬于第二種情況。

若后代紅花∶白花＝3：1，則____________(填“能”或“不能”)確定屬于第一種情況

Answer 1

【答案】4 DNA復制（染色體復制） 7 ∶1或15∶1 不能

【解析】

基因是有遺傳效應的DNA片段，因此當DNA復制時，相關(guān)基因的數(shù)量加倍；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，第一種情況的個體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個A基因位于一條染色體上）和A兩種配子，與aa雜交，F1的基因型為AAa（2個A基因位于一條染色體上）和Aa兩種，其中前者產(chǎn)生的配子為AA和a，比例為1：1，后者產(chǎn)生A和a兩種配子比例為1：1；無論從F1中選擇哪兩個個體雜交，后代的表現(xiàn)型及比例均為紅花：白花=3：1；第二種情況的個體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個A基因位于兩條染色體上）和A兩種配子，其與aa雜交，F1的基因型為AAa（2個A基因位于兩條條染色體上）和Aa兩種，其中前者產(chǎn)生的配子為AA、A、Aa和a四種配子，比例為1：1：1：1，后者產(chǎn)生A和a兩種配子比例為1：1，若從F1選擇的兩個個體都是AAa，則雜交后代紅花：白花=15：1，若從F1選擇的兩個個體都是Aa，則雜交后代紅花：白花=3：1，若從F1選擇的兩個個體是AAa和Aa，則雜交后代紅花：白花=7：1。

（1）根據(jù)題干信息可知，A被標記為紅色熒光，正常AA的個體中含有2個熒光，該細胞在細胞分裂過程中，由于分裂間期完成DNA分子復制，因此細胞中最多含有紅色熒光的個數(shù)為4個。
（2）第一種情況的個體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個A基因位于一條染色體上）和A兩種配子，與aa雜交，F1的基因型為AAa（2個A基因位于一條染色體上）和Aa兩種，其中前者產(chǎn)生的配子為AA和a，比例為1：1，后者產(chǎn)生A和a兩種配子比例為1：1；無論從F1中選擇哪兩個個體雜交，后代的表現(xiàn)型及比例均為紅花：白花=3：1．第二種情況的個體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個A基因位于兩條染色體上）和A兩種配子，其與aa雜交，F1的基因型為AAa（2個A基因位于兩條條染色體上）和Aa兩種，其中前者產(chǎn)生的配子為AA、A、Aa和a四種配子，比例為1：1：1：1，后者產(chǎn)生A和a兩種配子比例為1：1，若從F1選擇的兩個個體都是AAa，則雜交后代紅花：白花=15：1，若從F1選擇的兩個個體都是Aa，則雜交后代紅花：白花=3：1，若從F1選擇的兩個個體是AAa和Aa，則雜交后代紅花：白花=7：1，因此當F2出現(xiàn)紅花：白花=7：1或15：1時，能確定是第二種情況。若是第一種情況，F1的基因型為AAa（2個A基因位于一條染色體上）和Aa兩種，基因和染色體的關(guān)系如圖1和圖2，若是第二種情況，F1的基因型為AAa（2個A基因位于兩條染色體上）和Aa兩種，基因和染色體的關(guān)系如圖3和圖4，根據(jù)（2）的解析可知，其中圖1圖2雜交，圖1圖2圖3自交結(jié)果均為紅花：白花=3：1，所以不能確定屬于第一種情況。