Question

10．某二倍體植物的花色受一對等位基因控制，基因R控制紅色，基因r控制白色，基因R對基因r為完全顯性，但體細(xì)胞中基因r數(shù)目多于基因R時，基因R的表達減弱而形成粉紅色．某科研小組對一組純合紅花植株幼苗進行了X射線輻射處理后，出現(xiàn)了幾種突變體，體細(xì)胞中基因及染色體組成如圖所示：

（1）從植株性狀上可以與其它突變體區(qū)分開的是突變體①，原因是突變體①表現(xiàn)為紅色，突變體②③④表現(xiàn)為粉紅色．
（2）突變體①發(fā)生的變異為基因突變，其中基因R與基因r的根本區(qū)別是脫氧核苷酸（或堿基）的排列順序不同．
（3）突變體②③④中，變異類型相近的兩個是③④，二者都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異．
（4）請你根據(jù)遺傳學(xué)知識分析各突變體產(chǎn)生的配子基因型及比例．
突變體①R：r=1：1
突變體②R：r：Rr：rr=1：2：2：1
突變體③R：r：Rr：rr=1：1：1：1
突變體④R：rr=1：1．

Answer 1

分析 1、孟德爾兩大遺傳定律：
基因分離定律的實質(zhì)：在雜合的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給子代．
基因自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．
2、可遺傳的變異有三種來源：
①基因突變，是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括構(gòu)成基因的堿基對的增添、缺失或替換；
②基因重組，基因重組的方式有同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合兩種類型；
③染色體變異，是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變，染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型，染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少．
3、分析題圖：題圖是某科研小組對一組純合二倍體紅花植株（基因R控制紅花）幼苗進行了X射線輻射處理后，出現(xiàn)了幾種突變體，體細(xì)胞中基因及染色體組成圖，分析可知，純合二倍體紅花植株的基因型是RR，突變體①的基因型是Rr、所發(fā)生的變異類型是基因突變（隱性突變），突變體②的基因型是Rrr且是三體（R和兩個r位于三條同源染色體上），所發(fā)生的變異類型是染色體的數(shù)目變異，突變體③的基因型是Rrr（其中R和其中一個r位于一對同源染色體上，另一個r位于另一對同源染色體中的一條上）、所發(fā)生的變異類型是染色體的結(jié)構(gòu)變異，突變體④的基因型是Rrr（一個R位于同源染色體中的一條、另2個r位于同源染色體中的另一條上）、所發(fā)生的變異類型是染色體的結(jié)構(gòu)變異．

解答 解：（1）由以上分析知，突變體①的基因型是Rr、突變體②③④的基因型均為Rrr，再由題干“基因R控制紅色，基因r控制白色，基因R對基因r為完全顯性，但體細(xì)胞中基因r數(shù)目多于基因R時，基因R的表達減弱而形成粉紅色”可推知，突變體①表現(xiàn)型為紅色，突變體②③④均表現(xiàn)為粉紅色，突變體①可與突變體②③④從性狀上區(qū)分開．
（2）由以上分析知，突變體①發(fā)生的變異為基因突變，基因R與基因r是等位基因，即位于同源染色體上的控制某種相對性狀的基因，二者的根本區(qū)別是脫氧核苷酸（或堿基）的排列順序不同．
（3）由以上分析知，在突變體②的變異類型屬于染色體的數(shù)目變異，突變體③和④的變異類型均為染色體的結(jié)構(gòu)變異．
（4）由圖知，突變體①的基因型是Rr，R和r位于一對同源染色體上，根據(jù)分離定律，其產(chǎn)生的配子有R和r2種，其比例為1：1；突突變體②的基因型是Rrr且是三體（R和兩個r位于三條同源染色體上），根據(jù)分離定律，其產(chǎn)生的配子有R、r、Rr、rr四種，其比例為1：2：2：1；突變體③的基因型是Rrr（其中R和其中一個r位于一對同源染色體上，另一個r位于另一對同源染色體中的一條上），根據(jù)分離定律和自由組合定律，其產(chǎn)生的配子有R、r、Rr、rr四種，其比例為1：1：1：1；突變體④的基因型是Rrr（其中R位于同源染色體中的一條、另2個r位于同源染色體中的另一條上（兩個r連鎖），根據(jù)分離定律其產(chǎn)生的配子有R和rr兩種，其比例為1：1．
故答案為：
（1）突變體①突變體①表現(xiàn)為紅色，突變體②③④表現(xiàn)為粉紅色
（2）基因突變  脫氧核苷酸（或堿基）的排列順序不同
（3）③④染色體結(jié)構(gòu)變異
（4）R：r=1：1      R：r：Rr：rr=1：2：2：1        R：r：Rr：rr=1：1：1：1        R：rr=1：1

點評 本題結(jié)合題圖考查遺傳定律和基因與性狀關(guān)系的相關(guān)知識，考生識記遺傳定律的內(nèi)容，運用遺傳定律分析和解決問題是解題的關(guān)鍵．