（2013•青岛二模）某种性别决定方式为XY型的多年生二倍体植物，雌雄皆有开自花、蓝花、紫花的植株，其中控制蓝色色素合成的一对等位基因（A、a）位于常染色体上，控制紫色色素合成

Question

（2013•青岛二模）某种性别决定方式为XY型的多年生二倍体植物，雌雄皆有开自花、蓝花、紫花的植株，其中控制蓝色色素合成的一对等位基因（A、a）位于常染色体上，控制紫色色素合成的基因（B）位于性染色体上．（遗传过程中不同基因型配子、受精卵成活率相同）请据图回答．

（1）若一蓝花雌株与一纯合紫花雄株杂交，后代中只有紫花植株，则控制紫色色素的基因位于图甲______区段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于题（1）中的情况．
①双杂合的紫花雌株与杂合紫花雄株杂交，子代中蓝花雄株的基因型为______．
②一纯合蓝花雌株一条常染色体上含A基因的片断丢失了，该变异属于______变异，然后再与一自花雄株杂交，后代的表现型及其比例为______．
（3）若该植物茎的颜色由细胞核中单基因控制，全为绿色，由于显性突变出现一株红色雌株．某学生设计了如下实验探究该突变基因是位于常染色体还是X染色体上．请完善下列实验方案并确定该基因的位置．
实验步骤：
a．让该红色雌株与绿色雄株杂交，得到F1种子．
b．种F₁种子，选F₁中______作父本，______作母本杂交得F₂种子．
c．种F₂种子，观察F₂植株茎的颜色．
实验结果及预测：
d．若______，则基因位于常染色体上．
e．若______，则基因位于X染色体上．

Answer 1

（1）由题干知，控制紫花的基因位于性染色体上，且为显性基因，若一蓝花雌株与一纯合紫花雄株杂交，后代中只有紫花植株，则控制紫色色素的基因位于性染色体的同源区段，即图甲中的Ⅰ区段．
（2）若控制紫色色素合成的基因位置不同于题（1）中的情况，即控制紫色色素合成的基因位与非同源区段．
①先写出双杂合的紫花雌株与杂合紫花雄株的基因型分别为AaX^BX^b、AaX^BY，再写出子代中蓝花雄株的基因型为AAX^bY、AaX^bY．
②先写出纯合蓝花雌株的基因型是AAX^bX^b，若一条常染色体上含A基因的片断丢失则基因型为AX^bX^b，该变异属于染色体结构变异，与一白花雄株杂交，由题意知这株白花雄株的基因型是aaX^BY或aaX^bY，若AX^bX^b×aaX^BY→AaX^BX^b（紫花）：AaX^bY（蓝花）：aX^BX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故紫花：蓝花：白花=1：1：2；
若AX^bX^b×aaX^bY→AaX^bX^b（蓝花）：AaX^bY（蓝花）：aX^bX^b（白花）：aX^bY（白花）=1：1：1：1，故蓝花：白花=1：1．
（3）阅读题干，可知植物茎的红色突变为显性突变（B控制），绿色由隐性基因b控制，分析实验目的探究该突变基因是位于常染色体还是X染色体上．
实验步骤：
a．让该红色雌株与绿色雄株杂交，得到F1种子（种子为杂合子）
b．种F₁种子，选F₁中植物茎红色雄株作父本，绿色雌株作母本杂交得F₂种子．
c．种F₂种子，观察F₂植株茎的颜色
实验结果及预测：
若基因位于常染色体上，则有绿色雌株（bb）×红色雄株（Bb）→Bb：bb=1：1，与性别无关；若位于X上，则有绿色雌株（X^bX^b）×红色雄株（X^BY）→X^BX^b（红色雌株）
：X^bY（绿色雄株）=1：1，所以有
d．若后代雌株和雄株皆有红茎和绿茎则基因位于常染色体上．
e．若雌株全为红茎，雄株全为绿茎，则基因位于X染色体上．
故答案应为：
（1）Ⅰ（2）①AAX^bY、AaX^bY  ②染色体结构   紫花：蓝花：白花=1：1：2或蓝花：白花=1：1
（3）植物茎红色雄株   绿色雌株   后代雌株和雄株皆有红茎和绿茎   雌株全为红茎，雄株全为绿茎