Question

14．高粱葉片葉綠素的合成受其7號染色體上一對等位基因（B，b）的控制，同時也受光照的影響．在高粱植株中，塞因型為BB的植株，在正常光照下葉片呈深綠色，遮光條件下呈黃色；基因型為Bb的植株，在正常光照下葉片皇淺綠色，遮光條件下呈黃色；基因型為bb的植株，在正常光照和遮光下葉片均呈黃色，會在幼苗期后死亡．
（l）上述資料表明：基因和環(huán)境相互作用共同調(diào)控著生物的性狀．
（2）基因?qū)π誀畹目刂疲孩倩�因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀；②基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀．
（3）若要驗證高粱葉片葉綠素的合成受核基因控制，與細(xì)胞質(zhì)基因無關(guān)，應(yīng)選用的實驗
方法是正反交  （填“自交”、“測交”或“正反交）．
（4}正常光照下，在淺綠色植株體內(nèi)某些正常細(xì)胞中含有2個B基因，原因是：這些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但還未平分到兩個子細(xì)胞中去．
正常光照下，讓一批淺綠食植株（P）相互授粉得到F₁，F(xiàn)₁植株隨機交配得到F₂，則在F₂代成熟植株中b基因頻率約25%．
（5）現(xiàn)有一淺綠色突變體成熟植株甲，其體細(xì)胞（如圖）中一條7號染色體韻片段，m發(fā)生缺失，記為q；另一條正常的染色體記為q．已知植株甲的B、b基因都不在片段m上，且片段m缺失的花粉會失去受精活力，為進(jìn)一步確定植株甲的基因B，b在染色體P、q上的分布，在正常光照下將植株甲進(jìn)行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計F₁表現(xiàn)型及比例．
①若F_{1全為淺綠色植株}，則植株甲體細(xì)胞中基因B位于q上，基因b位于P上．
②若F_{1深綠色植株：淺綠色植株=1：1}則植株甲體細(xì)胞中基因B位于P上，基因b位子q上．

Answer 1

分析 1、基因?qū)π誀畹目刂疲夯�因通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀，基因也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀；基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境相互作用精細(xì)地控制著生物的性狀．
2、細(xì)胞質(zhì)遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，遵循母系遺傳的特點，正交與反交的結(jié)果不同，細(xì)胞核遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律，正交、反交的結(jié)果相同．
3、淺綠色植株相互授粉得到子一代的基因型及比例是BB：Bb：bb=1：2：1，bb在幼苗期死亡，因此子一代成熟個體的基因型是BB：Bb=1：2，子一代隨機交配，計算隨機交配的方法是：先以種群為單位，計算出雌雄配子的基因型及比例關(guān)系，按照雌雄配子結(jié)合法計算催化子二代的基因型及比例，除掉bb個體，并進(jìn)行基因頻率的計算．

解答 解：（1）由題意知，高粱葉片葉綠素的合成受其7號染色體上一對等位基因（B，b）的控制，同時也受光照的影響，說明生物的性狀是由基因和環(huán)境共同決定的．
（2）基因既可以控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀，基因也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀．
（3）驗證高粱葉片葉綠素的合成受核基因控制，與細(xì)胞質(zhì)基因無關(guān)，應(yīng)選用正交和反交的方法，正交與反交后代的表現(xiàn)型相同，說明是細(xì)胞核基因控制的，如正交與反交后代的表現(xiàn)型都與母本相同，說明是由細(xì)胞質(zhì)基因控制的．
（4）由題意知，淺綠色的基因型是Bb，如果正常光照下，在淺綠色植株體內(nèi)某些正常細(xì)胞中含有2個B基因，原因是這些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但還未平分到兩個子細(xì)胞中去；由分析可知，子一代成熟個體的基因型及比例是BB：Bb=1：2，子一代產(chǎn)生的雌雄配子的基因型及比例關(guān)系是B：b=2：1，隨機交配產(chǎn)生的子二代的基因型及比例是BB：Bb：bb=4：4：1，其中bb幼苗死亡，因此在F₂代成熟植株中基因型及比例是BB：Bb=1：1，b的基因頻率是50%÷2=25%．
（5）淺綠色突變體成熟植株甲的體細(xì)胞基因型為Bb，如果基因B或b在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因B、b，又因為含有這樣的q染色體的花粉或卵細(xì)胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產(chǎn)生，因此，植株甲的A或a基因不會在片段m上．將植株甲進(jìn)行自交得到F1，待F1長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計F1表現(xiàn)型及比例，若F1全為淺綠色植株，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于q上，基因a位于p上；若F1深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于p上，基因a位于q上．故答案為：
（1）基因和環(huán)境相互作用共同
（2）酶     蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)  
（3）正反交
（4）這些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但還未平分到兩個子細(xì)胞中去    25%
（5）①全為淺綠色植株     ②深綠色植株：淺綠色植株=1：1

點評 本題的知識點是基因與性狀的關(guān)系，細(xì)胞質(zhì)遺傳與細(xì)胞核遺傳的判斷方法，細(xì)胞分裂過程中染色體的行為變化，染色體結(jié)構(gòu)變異，基因分離定律及自交與隨機交配，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息綜合解答問題．