Question

14．某二倍體植物（2N=36）的花色受相互獨立遺傳且完全顯性的三對等位基因 （用D/d、I/i、R/r表示）控制，花色色素合成的途徑如圖1所示．圖2表示基因型為 iiDdRrr的粉紅花突變體植株的基因及其染色體組成（圖中右邊染色體為除這三對等位基因所在染色體之外的任意一對染色體，其他基因數(shù)量與染色體均正常）．請回答下列問題：

（1）某正常紅花植株自交后代出現(xiàn)了2種表現(xiàn)型，其子代的表現(xiàn)型及比例為紅花：白花=3：1或紅花：白花=9：7．正常純種白花植株的基因型有7種．
（2）圖2中基因組成為iiDdrr的突變體①②③，其花色均為粉紅色，這說明花色素的合成量與體細胞內(nèi)基因（R與r）的數(shù)量有關(guān)．突變體②有絲分裂后期染色體數(shù)為74條．
（3）某生物興趣小組做了如下雜交實驗探究iiDdRrr粉紅花突變體植株的基因組成屬于圖2中的哪一種突變體．（假設(shè)實驗過程中不存在突變與染色體交叉互換，各型配子活力相同，無致死現(xiàn)象．）
實驗方案：讓該突變體植株與基因型為iiDDrr的植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表 現(xiàn)型與比例．
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：
Ⅰ若子代中紅花：粉紅花：白花=1：1：2，則其為突變體①．
Ⅱ若子代中紅花：粉紅花：白花=1：2：3，則其為突變體②．
Ⅲ若子代中紅花：粉紅花：白花=1：0：1，則其為突變體③．

Answer 1

分析 根據(jù)二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因控制，說明其遵循基因的自由組合定律．由于I抑制D的表達，所以形成紅色物質(zhì)的基因組成為iiD_-R_-．突變體①和突變體③是染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變異，突變體②是染色體數(shù)目發(fā)生變異．突變體①減數(shù)分裂可產(chǎn)生R、rr、Rr、r四種配子，比例為1：1：1：1；突變體②減數(shù)分裂可產(chǎn)生R、Rr、rr、r四種配子，比例為1：2：1：2；突變體③減數(shù)分裂可產(chǎn)生R、rr兩種配子，比例為1：1．

解答 解：（1）由圖1可知，基因控制生物性狀的方式是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀．正常紅花植株（iiD_R_）自交，后代出現(xiàn)了 2種表現(xiàn)型，說明出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，則該紅花植株基因組成為至少有一對基因雜合，如iiDdRR或iiDDRr，這樣子代的表現(xiàn)型及比例為紅花：白花=3：1，如果紅花植株有兩對基因組成雜合如iiDdRr，則自交后代的表現(xiàn)型及比例為紅花：白花=9：7．正常純種白花植株有IIDDRR、IIDDrr、IIddRR、iiDDrr、iiddRR、iiddrr、IIddrr共7種基因型．
（2）圖2中基因組成為iiDdRrr突變體①②③都是含1個R基因和2個r基因，其花色相同，這說明花色素的合成量與體細胞內(nèi)基因（ R與r）的數(shù)量有關(guān)．突變體②有絲分裂后期染色體數(shù)為74（36×2+2）條．
（3）iiDDrr只產(chǎn)生iDr一種配子，與基因型為iiDdRrr的粉紅花突變體植株雜交，觀察并統(tǒng)計其子代的表現(xiàn)型及比例時，可以只考慮Rr這對基因的情況．突變體①減數(shù)分裂可產(chǎn)生$\frac{1}{4}$R、$\frac{1}{4}$Rr、$\frac{1}{4}$rr、$\frac{1}{4}$r4種配子，突變體②減數(shù)分裂可產(chǎn)生$\frac{1}{6}$R、$\frac{1}{3}$Rr、$\frac{1}{6}$rr、$\frac{1}{3}$r4種配子，突變體③減數(shù)分裂可產(chǎn)生$\frac{1}{2}$R、$\frac{1}{2}$rr2種配子．突變體①的后代為$\frac{1}{4}$Rr紅花、$\frac{1}{4}$rrr白花，$\frac{1}{4}$Rrr粉紅花、$\frac{1}{4}$rr白花，紅花：粉紅花：白花=1：1：2；突變體②的后代為$\frac{1}{6}$Rr紅花、$\frac{1}{3}$Rrr粉紅花、$\frac{1}{6}$rrr白花，$\frac{1}{3}$rr白花，紅花：粉紅花：白花=1：2：3；突變體③的后代為$\frac{1}{2}$Rr 紅花、$\frac{1}{2}$rr白花，紅花：白花=1：1．
故答案為：
（1）紅花：白花=3：1或紅花：白花=9：7   7
（2）基因（R與r）的數(shù)量  74
（3）1：1：2      1：2：3

點評 本題考查基因自由組合定律和基因與性狀關(guān)系的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．