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一白花）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)，從染色體數(shù)量變異的角度分析，該植株紅色熒光點(diǎn)數(shù)量多的原因可能是____________________。（答出兩點(diǎn)）

（3）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)行現(xiàn)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，多出來一個(gè)A基因的原因有兩種可能：第一種情況位于同源染色體上；第二種情況位于非同源染色體上，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讓一株F1植株自交，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。請(qǐng)用表示細(xì)胞，表示相應(yīng)基因（A、a）及染色體，畫出F1可能的基因及染色體組成圖像并配以簡單的文字說明原因。

Answer 1

【答案】 4 DNA復(fù)制（染色體復(fù)制） 細(xì)胞中多了一條含A基因的染色體；細(xì)胞中多了一個(gè)染色體組 15∶1 不能 多出的A基因在同源染色體上時(shí)，F(xiàn)1為圖1和圖2；多出的A基因位于非同源染色體上時(shí)，F(xiàn)1為圖3和圖4。其中，圖1圖2圖3的自交結(jié)果均為3:1，所以不能確定屬于第一種情況

【解析】【試題分析】

本題考查染色體變異及遺傳定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。考生可在認(rèn)真審題和讀圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)題意回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并靈活運(yùn)用，對(duì)各小題進(jìn)行分析作答。

（1）A基因被標(biāo)記為紅色熒光點(diǎn)，正常個(gè)體（AA）一個(gè)細(xì)胞中含有2個(gè)A基因，當(dāng)該個(gè)體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，一個(gè)細(xì)胞中最多可以含有4個(gè)A基因，所以正常個(gè)體一個(gè)細(xì)胞的紅色熒光點(diǎn)數(shù)量最多為4個(gè)，這表明該細(xì)胞完成了DNA復(fù)制（染色體復(fù)制）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(xì)胞中有三個(gè)紅色熒光點(diǎn)，即絕大多數(shù)體細(xì)胞中含有三個(gè)A基因，從染色體數(shù)量變異的角度分析，該植株紅色熒光點(diǎn)數(shù)量多的原因可能是細(xì)胞中多了一條含A基因的染色體或細(xì)胞中多了一個(gè)染色體組。

（3）如果屬于第二種情況，即多出的A基因位于非同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，由于白色品系植株（aa）只產(chǎn)生a一種配子，所以該植株與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色體組成圖像對(duì)應(yīng)答案中的圖3（基因型為Aa）、圖4（基因型為AAa）。如果讓一株基因型為AAa的F1植株自交，由于該植株能產(chǎn)生1/4AA、1/4Aa、1/4A和1/4a四種配子，所以該植株自交得到的F2中白花植株（aa）所占比例為1/4a×1/4a＝1/16，則紅花植株所占比例為1－1/16＝15/16。因此，若后代紅花∶白花＝15∶1，則能確定屬于第二種情況。如果屬于第一種情況，即多出的A基因在同源染色體上，則該植株能產(chǎn)生AA和A兩種配子，與白色品系植株雜交所得F1的基因型為AAa和Aa，而且F1可能的基因及染色體組成圖像對(duì)應(yīng)答案中的圖1（基因型為Aa）、圖2（基因型為AAa）。由于圖1、圖2、圖3的自交結(jié)果均為3∶1，所以若后代紅花∶白花＝3∶1，則不能確定屬于第一種情況。