Question

8．某種自花傳粉、閉花受粉的植物，其花的顏色為白色，莖有粗、中粗和細三種．請分析并回答下列問題：
Ⅰ．自然狀態(tài)下該種植物一般都是純合子（純合子/雜合子）；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進行雜交時，應先除去母本未成熟花的全部雄蕊，其目的是防止自花受粉；然后在進行人工異花傳粉的過程中，需要兩次套上紙袋，其目的是避免外來花粉的干擾．
Ⅱ．已知該植物莖的性狀由兩對獨立遺傳的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因純合時植株就表現為細莖，當只含有B一種顯性基因時植株表現為中粗莖，其它表現為粗莖．若基因型為AaBb的植株自然狀態(tài)下繁殖，則理論上子代的表現型及比例為粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4．
Ⅲ．現發(fā)現這一白花植株種群中出現少量紅花植株，但不清楚控制該植物花色性狀的核基因情況，需進一步研究．
（1）若花色由一對等位基因D、d控制，且紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，則紅花植株自交后代的表現型及比例為紅花：白花=2：1．
（2）若花色由D、d，E、e兩對等位基因控制．現有一基因型為DdEe的植株，其體細胞中相應基因在DNA上的位置及控制花色的生物化學途徑如圖．

①該植株花色為紅色，其體細胞內的DNA1和DNA2所在的染色體之間的關系是同源染色體．
②控制花色的兩對基因遵循孟德爾的基因的分離定律定律．
③該植株自交時（不考慮基因突變和交叉互換現象）后代中純合子的表現型為白色，紅花植株占$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為細胞中相應基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程，基因D能控制酶D的合成，酶D能將前體物質合成白色中間產物；基因E能控制酶E的合成，酶E能中間產物轉化為紅色物質．因此紅色的基因型為D_E_，其他基因型均表現為白色．

解答 解：Ⅰ．根據題干信息，自花受粉、閉花傳粉的植物自然狀態(tài)下一般都是純合子；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進行雜交時，為防止自花授粉在花蕾期要進行去雄，需進行人工異花授粉；為防止外來花粉的干擾，在去雄后授粉前要進行套袋處理，在授粉后也要進行套袋處理．該過程中對母本操作流程為：花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋．
Ⅱ．當b基因純合時植株表現為細莖，只含有B一種顯性基因時植株表現為中粗莖，其他表現為粗莖．基因型為AaBb的植株自然狀態(tài)下繁殖，后代為A_B_（粗莖）：A_bb（細莖）：aaB_（中粗莖）：aabb（細莖）=9：3：3：1，因此子代的表現型及比例為粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4．
Ⅲ．（1）紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，說明存在顯性純合致死現象．若該植物種群中紅色植株均為雜合子，則紅色植株自交后代的基因型及比例為DD（致死）：Dd：dd=1：2：1，因此后代表現型及比例為紅色：白色=2：1．
（2）①由圖可知，基因D和E同時存在時表現為紅色，因此基因型為DdEe的植株的花色為紅色；其體細胞內的DNA1和DNA2含有等位基因D和d、E和e，而等位基因位于同源染色體上，因此它們所在的染色體之間的關系是同源染色體．
②由圖可知，控制花色的兩對基因位于同一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，但符合孟德爾的分離定律．
③該植株（DdEe）自交時，后代基因型及比例為DDee（白色）：DdEe（紅色）：ddEE（白色）=1：2：1，其中純合子均表現為白色，紅色植株占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
Ⅰ．純合子 防止自花受粉 避免外來花粉的干擾
Ⅱ．粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4
Ⅲ． （1）紅花：白花=2：1
（2）①紅色 同源染色體
②基因的分離定律
③白花 $\frac{1}{2}$

點評 本題結合圖解，考查孟德爾遺傳實驗、基因分離定律和基因自由組合定律，要求考生識記孟德爾遺傳實驗過程，能根據題干信息進行遷移應用；掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實質，能根據題干和圖中信息進行相關計算．