Question

【題目】某植物是一種雌雄同花的二倍體生物，其有紅色、橙色和白色3種花色，且有的花上出現(xiàn)紫斑，有的無(wú)花斑。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紅花無(wú)斑植株自交，子代中最多出現(xiàn)紅花紫斑、紅花無(wú)斑、橙花紫斑、橙花無(wú)斑、白花紫斑和白花無(wú)斑6種類型，對(duì)應(yīng)的比例接近27∶117∶9∶39∶12∶52，相關(guān)基因完全顯性。請(qǐng)回答:

(1)該植物種群中，花色的遺傳受______對(duì)等位基因的控制；只研究花色與花斑的遺傳時(shí)，白花紫斑植株的基因型共有______種。

(2)在只研究花色遺傳的情況下，橙花植株和白花植株雜交，產(chǎn)生大量的子代(F1)。若F1未出現(xiàn)性狀分離，則F1的花色為_______；若F1出現(xiàn)了性狀分離，則F1的花色類型及相應(yīng)的分離比為__________。

(3)純種橙花紫斑植株自交，將其產(chǎn)生的大量的種子用射線和化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行處理，種植后，發(fā)現(xiàn)了極少量的變異植株，其中有一株開(kāi)橙黃花深紫斑的植株(甲)。甲的育性很低，顯微觀察發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)有4對(duì)染色體呈現(xiàn)異常的配對(duì)狀態(tài)，如下圖所示：

①圖示中，染色體的配對(duì)發(fā)生在細(xì)胞的_______過(guò)程中，該配對(duì)狀態(tài)是由______引起的，屬于可遺傳的變異。

②用射線和化學(xué)物質(zhì)處理種子，僅出現(xiàn)極少量的變異植株，體現(xiàn)了突變具有_______的特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，甲與純種橙花紫斑植株的基因型完全相同，且控制花色的1對(duì)基因位于圖A的染色體上、控制花斑的1對(duì)基因位于圖D染色體上。在不考慮環(huán)境因素影響表現(xiàn)型的情況下，對(duì)甲的花色、花斑顏色的變化最合理的解釋是_____________________。

Answer 1

【答案】2 6 紅花或橙花 紅花與橙花為1：1、或紅花與白花為1：1、或白花與橙花為1：1、或紅花、橙花與白花為1：1：2 減數(shù)分裂（減數(shù)第一次分裂） 染色體結(jié)構(gòu)變異（易位、倒位、缺失或重復(fù)等） 突變率低 基因在染色體上的位置發(fā)生改變，會(huì)影響生物性狀（基因具有位置效應(yīng)，在染色體上位置的變化會(huì)影響其表達(dá)）

【解析】

由題文描述和圖示分析可知，該題考查學(xué)生對(duì)基因自由組合定律、染色體結(jié)構(gòu)變異等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1) 紅花無(wú)斑植株自交，子代中紅花∶橙花∶白花＝（27＋117）∶（9＋39）∶（12＋52）＝9∶3∶4，紫斑∶無(wú)斑（27＋9＋12）∶（117＋39＋52）＝3∶13，說(shuō)明花色的遺傳受2對(duì)等位基因的控制，遵循基因的自由組合規(guī)律，同時(shí)也說(shuō)明紫斑和無(wú)斑的遺傳也受2對(duì)等位基因的控制，也遵循基因的自由組合規(guī)律，進(jìn)而推知：白花有3種基因型、紫斑有2種基因型，所以白花紫斑植株的基因型有6種。

(2) 假設(shè)花色受A和a、B和b兩對(duì)等位基因控制。若橙花植株為A_bb，則白花植株為aaB_、aabb。橙花植株和白花植株雜交有六種情況，即AAbb×aaBB、AAbb×aabb、AAbb×aaBb、Aabb×aaBB、Aabb×aabb、Aabb×aaBb，產(chǎn)生的子代分別是：全為紅花、全為橙花、紅花∶橙花＝1∶1、紅花∶白花＝1∶1、白花∶橙花＝1∶1、紅花∶橙花∶白花＝1∶1∶2。綜上分析，若F1未出現(xiàn)性狀分離，則F1的花色為紅花或橙花；若F1出現(xiàn)了性狀分離，則F1的花色類型及相應(yīng)的分離比為：紅花與橙花為1∶1，或紅花與白花為1∶1，或白花與橙花為1∶1，或紅花、橙花與白花為1∶1∶2。

(3) ①圖示中，染色體的配對(duì)（即同源染色體的聯(lián)會(huì)）發(fā)生在細(xì)胞的減數(shù)分裂（減數(shù)第一次分裂）過(guò)程中。圖示中的4種異常配對(duì)狀態(tài)都是由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的。

②用射線和化學(xué)物質(zhì)處理種子，僅出現(xiàn)極少量的變異植株，體現(xiàn)了突變具有突變率低的特點(diǎn)。甲與純種橙花紫斑植株的基因型完全相同，但表現(xiàn)型為橙黃花深紫斑，而且育性很低，這與甲細(xì)胞內(nèi)有4對(duì)染色體呈現(xiàn)異常配對(duì)狀態(tài)有關(guān)。已知甲控制花色的1對(duì)基因位于圖A的染色體上、控制花斑的1對(duì)基因位于圖D染色體上，所以在不考慮環(huán)境因素影響表現(xiàn)型的情況下，甲的花色、花斑顏色與純種橙花紫斑植株不同的原因可能是：基因在染色體上的位置發(fā)生改變，會(huì)影響生物性狀，或者是基因具有位置效應(yīng)，在染色體上位置的變化會(huì)影響其表達(dá)。