Question

【題目】某植物為雌雄異株植物，性別決定方式為XY型。在該植物中，等位基因A和a分別控制著黃花和白花兩種花色，基因A和a均能被熒光標(biāo)記為綠色。某課題小組對(duì)某雄株根尖分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行了熒光標(biāo)記。隨后用熒光顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞，觀察到4個(gè)綠色熒光點(diǎn)，據(jù)此小組成員甲猜測(cè)控制花色的基因位于常染色體上，而成員乙不同意甲的觀點(diǎn)，認(rèn)為是另外一種可能。結(jié)合材料回答下列問題：

（1）若成員甲的猜測(cè)正確，請(qǐng)用曲線圖表示不同有絲分裂時(shí)期_________________________________（不用表示間期）能觀察到的熒光點(diǎn)數(shù)。

（2）成員乙猜測(cè)基因A和a位于__________________________。

（3）現(xiàn)有純合的黃色雌、雄株若干，純合的白色雌、雄株若干，請(qǐng)從中選擇所需材料，求證花色基因所在的位置_________________________________（寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及相應(yīng)結(jié)論）。

Answer 1

【答案】 X染色體和Y染色體的同源區(qū)段 實(shí)驗(yàn)思路：選擇純合的黃花雄株和純合的白花雌株雜交，得子一代，再讓子一代的雌、雄株雜交，統(tǒng)計(jì)子二代的表現(xiàn)型及比例（合理即可）（結(jié)論：若子二代植株的花色與性別無關(guān)，不論雌、雄，黃花:白花，則A和a位于常染色體上（合理即可）；若子二代中，雄株全部開黃花，雌株中黃花:白花，則A和a位于X染色體和Y染色體的同源區(qū)段

【解析】

基因A和a均能被熒光標(biāo)記為綠色，對(duì)某雄株根尖分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記，用熒光顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞，此時(shí)DNA已完成復(fù)制，可以觀察到4個(gè)綠色熒光點(diǎn)，說明基因A和a位于常染色體或是X染色體和Y染色體的同源區(qū)段。

（1）若成員甲的猜測(cè)正確，則有絲分裂前、中、后、末期細(xì)胞中均有4個(gè)熒光點(diǎn)，有絲分裂末期結(jié)束后細(xì)胞中的熒光點(diǎn)變?yōu)?/span>2個(gè)，圖示如答案。

（2）無論基因位于常染色體上，還是位于X染色體和Y染色體的同源區(qū)段，復(fù)制后，有絲分裂中期細(xì)胞中都會(huì)出現(xiàn)4個(gè)熒光點(diǎn)。

（3）根據(jù)提供的材料，一次雜交實(shí)驗(yàn)不能判斷出基因在染色體上的位置，需要設(shè)置兩次雜交實(shí)驗(yàn)，即可以選擇純合的黃花雄株和純合的白花雌株為親本進(jìn)行雜交，再讓子一代中的雌雄個(gè)體雜交，觀察子二代的表現(xiàn)型及比例。若子二代植株的花色與性別無關(guān)，不論雌、雄，黃花:白花，則A和a位于常染色體上；若子二代中，雄株全部開黃花（XAYA、XaYA），雌株中黃花（XAXa）:白花（XaXa），則A和a位于X染色體和Y染色體的同源區(qū)段。也可以選擇純合的白花雄株和純合的黃花雌株為親本進(jìn)行雜交，再讓子一代雌雄個(gè)體雜交得子二代，若子二代植株的花色與性別無關(guān)，不論雌雄，黃花:白花=3∶1，則A和a位于常染色體上。若子二代中，雌株全開黃花（XAXA、XAXa），雄株中黃花（XAYa）∶白花（XaYa）=1∶1，則A和a位于X染色體和Y染色體的同源區(qū)段。