Question

9．南瓜皮色分為白色、黃色和綠色，皮色性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用H、h和Y、y表示，有H存在為白色．現(xiàn)用白甲、白乙、黃色和綠色4個純合品種進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：
實(shí)驗(yàn)1：黃×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為黃，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3黃：1綠；
實(shí)驗(yàn)2：白甲×黃，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為12白：3黃：1綠；
實(shí)驗(yàn)3：白乙×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁×綠（回交），F(xiàn)₂表現(xiàn)為2白：1黃：1綠．
分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請回答：
（1）南瓜皮色遺傳遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因自由組合定律．
（2）上述雜交過程中，子代遺傳物質(zhì)的來源情況是細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一半來自父方，另一半來自母方，細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方．
（3）在實(shí)驗(yàn)1中，F(xiàn)₂形成這一比例的原因是F₁（親本）各產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子以及受精過程的隨機(jī)性．
（4）若將實(shí)驗(yàn)3得到的F₂白皮植株自交，F(xiàn)₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白：黃：綠=24：3：5．
（5）南瓜皮的色素由多種酶參與催化來合成．研究發(fā)現(xiàn)，h基因能控制正常酶1合成，與正常酶1比較，失去活性的酶1氨基酸序列有兩個突變位點(diǎn)，如圖：

據(jù)圖推測，h基因突變?yōu)镠基因時，導(dǎo)致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導(dǎo)致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對的增添或缺失．進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，失活的酶1相對分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質(zhì)合成提前終止．

Answer 1

分析 1、分析實(shí)驗(yàn)1：黃×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為黃色，說明黃色對綠色是顯性，實(shí)驗(yàn)2白甲×黃，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為12白：3黃：1綠，12：3：1可以改寫成9：3：3：1，說明控制南瓜皮顏色的2對等位基因遵循自由組合定律，且子一代的基因型是HhYy；又知，H存在時表現(xiàn)為白色，因此白色南瓜的基因型是H_Y_、H_yy，黃色南瓜的基因型是hhY_，綠色南瓜的基因型是hhyy．
2、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變；基因突變后，轉(zhuǎn)錄形成的密碼子發(fā)生近改變，進(jìn)而導(dǎo)致翻譯形成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列該筆；替換型基因突變往往只引起蛋白質(zhì)中的一個氨基酸序列改變，堿基對缺失或增添型基因突變往往引起突變后蛋白質(zhì)中的多個氨基酸序列改變．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)2可知，子二代的性狀分離比是12：3：1，因此控制南瓜顏色的2對等位基因遵循自由組合定律．
（2）減數(shù)分裂時細(xì)胞核遺傳物質(zhì)減半，精子形成過程中細(xì)胞質(zhì)的分配是均等的，卵細(xì)胞細(xì)胞過程中經(jīng)過兩次細(xì)胞質(zhì)不均等分裂使卵細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)多，受精作用形成受精卵使，細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)主要來自母方．
（3）實(shí)驗(yàn)1中，親本基因型是hhYY×hhyy，子一代的基因型是hhYy，由于子一代減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生hY、hy兩種類型的配子，且比例為1：1，由于雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，因此子二代的基因型是hhYY：hhYy：hhyy=1：2：1，hhY_表現(xiàn)為黃色，hhyy表現(xiàn)為綠，出現(xiàn)了黃：綠=3：1的性狀分離比．
（4）實(shí)驗(yàn)3中，白乙×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁×綠（回交），F(xiàn)₂表現(xiàn)為2白：1黃：1綠，F(xiàn)₁基因型是HhYy，子二代中白皮的基因型是HhYy、Hhyy，比例是1：1，HhYy自交后代12白：3黃：1綠，Hhyy自交后代3白：1綠，因此F₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白色為$\frac{1}{2}×\frac{12}{16}$+$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$=$\frac{24}{32}$，黃色的比例是$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}$=$\frac{3}{32}$，綠色的比例是$\frac{1}{2}×\frac{1}{16}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{5}{32}$，因此F₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白：黃：綠=24：3：5．
（5）據(jù)圖推測，h基因突變?yōu)镠基因時，導(dǎo)致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導(dǎo)致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對增添或缺失；失活的酶1相對分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，說明基因突變后，控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)目減少，可能的原因是基因突變導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄形成的終止密碼子提前，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成提前終止．
故答案為：
（1）遵循
（2）細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)一半來自父方，另一半來自母方，細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方
（3）F₁（親本）各產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子以及受精過程的隨機(jī)性
（4）白：黃：綠=24：3：5
（5）替換         增添或缺失    提前終止

點(diǎn)評 本題的知識點(diǎn)是基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，減數(shù)分裂和受精作用的意義，精子和卵細(xì)胞形成過程的異同點(diǎn)，基因突變的概念、類型及對性狀的影響，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，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)合題干信息通過分析、比較等方法綜合解答問題．