Question

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

(1)正常個(gè)體一個(gè)細(xì)胞的紅色熒光點(diǎn)數(shù)量最多為___________________個(gè)，這表明該細(xì)胞完成了__________________________過(guò)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(xì)胞中有三個(gè)紅色熒光點(diǎn)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該植株育性正常。取該植株的體細(xì)胞進(jìn)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(qǐng)分析下列實(shí)驗(yàn)：

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(shè)F2的數(shù)量足夠多)；

③統(tǒng)計(jì)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(fù)制（染色體復(fù)制） 7 ∶1或15∶1 不能

【解析】

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，相關(guān)基因的數(shù)量加倍；在減數(shù)分裂過(guò)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(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個(gè)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(gè)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(wú)論從F1中選擇哪兩個(gè)個(gè)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(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個(gè)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(gè)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(gè)個(gè)體都是AAa，則雜交后代紅花：白花=15：1，若從F1選擇的兩個(gè)個(gè)體都是Aa，則雜交后代紅花：白花=3：1，若從F1選擇的兩個(gè)個(gè)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(biāo)記為紅色熒光，正常AA的個(gè)體中含有2個(gè)熒光，該細(xì)胞在細(xì)胞分裂過(guò)程中，由于分裂間期完成DNA分子復(fù)制，因此細(xì)胞中最多含有紅色熒光的個(gè)數(shù)為4個(gè)。
（2）第一種情況的個(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個(gè)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(gè)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(wú)論從F1中選擇哪兩個(gè)個(gè)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(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生AA（2個(gè)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(gè)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(gè)個(gè)體都是AAa，則雜交后代紅花：白花=15：1，若從F1選擇的兩個(gè)個(gè)體都是Aa，則雜交后代紅花：白花=3：1，若從F1選擇的兩個(gè)個(gè)體是AAa和Aa，則雜交后代紅花：白花=7：1，因此當(dāng)F2出現(xiàn)紅花：白花=7：1或15：1時(shí)，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(gè)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(gè)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。