Question

20．某二倍體植物的花色受獨(dú)立遺傳且完全顯性的兩對基因（用Dd、Rr表示）控制．研究發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞中r基因數(shù)多于R時(shí)，R基因的表達(dá)減弱而形成粉紅花突變體．基因控制花色色素合成的途徑、粉紅花突變體體細(xì)胞中基因與染色體的組成（其他基因數(shù)量與染色體均正常）如圖所示：

（1）正常情況下，圖甲中紅花植株的基因型有4種．某正常紅花植株自交后代出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)型，子代中表現(xiàn)型的比例為3：1或9：7（1：3或7：9）．
（2）突變體①、②、③的花色相同，這說明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)基因（R與r）的數(shù)量有關(guān)，此變異被稱為染色體變異．對R與r基因的mRNA進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其末端序列存在差異，如圖乙所示．二者編碼的氨基酸在數(shù)量上發(fā)生了改變，相差4個(gè)氨基酸（起始密碼子位置相同，UAA、UAG與UGA為終止密碼子），其直接原因是在r的mRNA中提前出線終止密碼子．

Answer 1

分析 根據(jù)二倍體植物的花色受獨(dú)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(dá)，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）正常情況下，圖1中紅花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4種．某正常紅花植株自交后代出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)型，如果是iiDdRR或iiDDRr，則子代中表現(xiàn)型的比例為3：1；如果是iiDdRd，則子代中表現(xiàn)型的比例為9：7．
（2）根據(jù)題意和圖2分析可知：由于突變體①、②、③中都含有3個(gè)R或r基因，表現(xiàn)的花色相同，這說明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)基因R與r的數(shù)量有關(guān)，以上變異屬于染色體變異．對R與r基因的mRNA進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其末端序列存在差異，圖3中的第6個(gè)堿基在R的mRNA上為C，而在r的mRNA上為G；又UAG為終止密碼子．說明在r的mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼子，導(dǎo)致二者編碼的氨基酸在數(shù)量上相差4個(gè)．
故答案為：
（1）4   3：1或 9：7 （1：3 或 7：9）
（2）基因（R與r）的數(shù)量     染色體變異      4        在r的mRNA中提前出線  終止密碼子

點(diǎn)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(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．