Question

7．某XY型性別決定且雌雄異株的植物的紅花和白花這一對相性狀分別由一對等位基因A和a控制，其中的一個基因在純合時能使合子致死（AA、aa、X^AX^A、X^aX^a、X^AY、X^aY均視為純合子），用該植物一對雌、雄株雜交，得到的子一代共有312株植株，其中雌株205株，結合雜交實驗結果，回答下列問題：
（1）控制紅白花性狀的基因位于X（常/X/Y）染色體上，存活植株的基因型共有3種．
（2）若F₁表現型及比例為紅花雌：白花雌：白花雄=1：1：1，則致死基因是基因A．
（3）若F₁表現型及比例為紅花雌：紅花雄=2：1，則致死基因是基因a，讓F₁雌雄株隨機交配，理論上F₂存活后代組成的種群中基因A的頻率為$\frac{10}{11}$．

Answer 1

分析 已知一個基因在純合時可導致合子死亡，且兩植株雜交得到F₁，F₁中雌株有205株，雄株有107株，雌性：雄性=2：1，說明雄性有一半死亡，即雌雄性純合致死，同時也說明與性別相關聯，為伴性遺傳．

解答 解：（1）根據實驗結果可知，雜交后代的雌雄比例不等，說明該基因位于X染色體上．如果致死基因是基因A，則存活植株的基因型有X^AX^a、X^aX^a、X^aY；如果致死基因是基因a，則存活植株的基因型有X^AX^a、X^AX^A、X^AY．
（2）由于雄株有一半純合，則親本雌株一定為雜合子．如果致死基因是基因A，則該植物雌、雄株基因型分別為X^AX^a×X^aY，則雜交后代F₁表現型及比例為紅花雌（X^AX^a）：白花雌（X^aX^a）：白花雄（X^aY）=1：1：1．
（3）如果致死基因是基因a，則該植物雌、雄株基因型分別為X^AX^a×X^AY，則雜交后代F₁表現型及比例為紅花雌（X^AX^A、X^AX^a）：紅花雄（X^AY）=2：1．讓F₁雌雄株隨機交配，理論上F₂存活后代有$\frac{3}{7}$X^AX^A、$\frac{1}{7}$X^AX^a、$\frac{3}{7}$X^AY，組成的種群中基因A的頻率=$\frac{3×2+1+3}{4×2+3}$=$\frac{10}{11}$．
故答案為：
（1）X    3
（2）紅花雌：白花雌：白花雄=1：1：1
（3）紅花雌：紅花雄=2：1    $\frac{10}{11}$

點評 本題考查基因分離定律的實質及應用、伴性遺傳，要求考生掌握基因分離定律的實質及伴性遺傳的特點，能根據題文內容判斷該基因位于X染色體上，然后分兩種情況討論雜交產生的后代的表現型及比例，并且能夠計算基因頻率．