Question

1．請(qǐng)分析回答下列有關(guān)生物遺傳、變異、進(jìn)化和細(xì)胞增殖問(wèn)題：
（1）野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成的生化途徑如下圖所示，5對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳，顯性基因控制圖示相應(yīng)的生化途徑，若為隱性基因，相應(yīng)的生化途徑不能進(jìn)行，且C基因與D基因間的相互影響不考慮．（注：紅色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為紫色，黃色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為綠色，三種色素均不存在時(shí)表現(xiàn)為白色．）

①野茉莉花共有243種基因型．
②若要驗(yàn)證基因自由組合定律，能否利用基因型為AabbccDdee的個(gè)體自交來(lái)驗(yàn)證，為什么？不能，因?yàn)镈和d這對(duì)等位基因?qū)π誀罘蛛x無(wú)影響
③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體測(cè)交，后代的表現(xiàn)型及比例為紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2．
（2）某二倍體植物的花色有紅花和白花兩種，由位于常染色體上的等位基因B和b控制．已知白花植株不育．現(xiàn)利用紅花植株進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表．請(qǐng)回答：
實(shí)驗(yàn)1：紅花植株自交    結(jié)果：F₁紅花：白花=1：1
實(shí)驗(yàn)2：F₁紅花植株的花粉離體培養(yǎng)→秋水仙素處理所獲得的幼苗    結(jié)果：全為白花
①讓紅花植株自交，子一代中基因B的頻率為25%．
②科研人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2中用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，存在“嵌合體”的問(wèn)題，即植株中有的細(xì)胞中有1個(gè)染色體組，有的細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，造成此問(wèn)題的原因最可能是細(xì)胞分裂不同步．
（3）動(dòng)物體細(xì)胞中某對(duì)同源染色體多出 1條的個(gè)體稱(chēng)為“三體”．研究發(fā)現(xiàn)，該種動(dòng)物產(chǎn)生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育．該種動(dòng)物的尾形由常染色體上的等位基因 R、r 控制，正常尾對(duì)卷曲尾為顯性．有人在一個(gè)種群中偶然發(fā)現(xiàn)了一只卷曲尾的雌性個(gè)體，其10號(hào)常染色體多出 1 條，其余染色體均正常．（注：“三體”細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極．）
①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過(guò)程的雌配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的染色體（數(shù)目）變異．
②欲判斷基因 R、r 是否位于 10 號(hào)常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個(gè)體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個(gè)體自由交配得F₂． 若F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為13：5，則基因 R、r 位于 10 號(hào)常染色體上；若F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為3：1，則基因 R、r 位于其他常染色體上．
（4）用顯微鏡觀(guān)察二倍體動(dòng)物初級(jí)精母細(xì)胞分裂中期，若從細(xì)胞一極觀(guān)察，則可見(jiàn)染色體的排列情況是下面圖中的D（從A-D中選擇填寫(xiě)）

Answer 1

分析 分析圖形：具有E基因?yàn)樗{(lán)色；具有A基因或C基因?yàn)辄S色；同時(shí)具有A和B基因或C和B基因時(shí)為紅色；紅色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為紫色；黃色和藍(lán)色色素均存在時(shí)表現(xiàn)為綠色；三種色素均不存在時(shí)表現(xiàn)為白色、只有D基因時(shí)也為白色．
分析實(shí)驗(yàn)：紅花植株自交，后代發(fā)生性狀分離，同時(shí)出現(xiàn)紅花和白花，說(shuō)明紅花對(duì)白花是顯性性狀，且紅花植株是雜合子，基因型為Bb，紅花植株自交后代的性狀分離比是1：1，不是3：1，相當(dāng)于測(cè)交實(shí)驗(yàn)，即可能是紅花植株產(chǎn)生的含有B基因的花粉或卵細(xì)胞不活；分析是實(shí)驗(yàn)2：F₁紅花植株（Bb）的花粉離體培養(yǎng)→秋水仙素處理所獲得的幼苗，全是白花植株（bb），說(shuō)明含有B的花粉致死．

解答 解：（1）①已知野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成的生化途徑如下圖所示，5對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳，每對(duì)基因有3種基因型，所以花色的基因型一共有3×3×3×3×3=243種．
②根據(jù)圖象分析可知因?yàn)镈和d這對(duì)等位基因?qū)π誀罘蛛x無(wú)影響，所以基因型為AabbccDdee的個(gè)體自交只能驗(yàn)證基因的分離定律，不能驗(yàn)證基因的自由組合定律．
③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體測(cè)交，后代基因型為AaBbccDdEe、AabbccDdEe、aaBbccDdEe、aabbccDdEe，表現(xiàn)型分別為紫色、綠色、藍(lán)色、藍(lán)色，所以后代的表現(xiàn)型及比例為紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2．
（2）①實(shí)驗(yàn)1紅花自交后代出現(xiàn)了白花，說(shuō)明紅花是顯性性狀，白花是隱性性狀，親本為Bb，后代性狀分離比是1：1，不是3：1，相對(duì)于測(cè)交實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明親本含有B的雌配子或者雄配子不能成活．所以后代基因型為Bb、bb，則B的基因頻率為25%．
②科研人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2中用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，存在“嵌合體”的問(wèn)題，即植株中有的細(xì)胞中有1個(gè)染色體組，有的細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，是因?yàn)榧?xì)胞分裂不同步．
（3）①據(jù)題意可知：該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過(guò)程的雌配子異常所致，屬于染色體（數(shù)目）變異．
②親本應(yīng)是rrr和RR，子一代中雌雄各有$\frac{1}{2}$Rr和$\frac{1}{2}$ Rrr，對(duì)于雌性個(gè)體都是可育的，所產(chǎn)生的配子有$\frac{4}{12}$ R、$\frac{2}{12}$Rr、$\frac{5}{12}$r、$\frac{1}{12}$rr，而在雄性個(gè)體中2/12Rr和1/12rr是不可育的，因此雄性個(gè)體產(chǎn)生的配子是$\frac{4}{9}$R和$\frac{5}{9}$r，自由交配后卷尾是：$\frac{5}{12}$×$\frac{5}{9}$+$\frac{1}{12}$×$\frac{5}{9}$=$\frac{5}{18}$，因此正常尾：卷尾=13：5，說(shuō)明是在10號(hào)染色體上．如果不是位于10號(hào)染色體上，親本基因型應(yīng)是雌性000rr，雄性是00RR，子一代中有雌雄各有$\frac{1}{200}$Rr和$\frac{1}{2000}$Rr，雌性產(chǎn)生的配子有$\frac{3}{8}$OR，$\frac{3}{8}$Or，$\frac{1}{8}$OOR，和$\frac{1}{8}$OOr，在雄性個(gè)體中不正常的配子不可育，因此就剩余$\frac{1}{2}$OR和$\frac{1}{2}$Or，$\frac{3}{8}$自由交配后卷尾是$\frac{3}{8}×\frac{1}{2}+\frac{1}{8}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，則F₂正常尾個(gè)體與卷曲尾個(gè)體的比例為3：1．
（4）二倍體動(dòng)物初級(jí)精母細(xì)胞分裂中期，同源染色體對(duì)稱(chēng)排列在赤道板的兩側(cè)，即每側(cè)含有一半染色體，沒(méi)有同源染色體，且散亂的分布，如圖D所示．
故答案為：
（1）①243       ②不能  因?yàn)镈和d這對(duì)等位基因?qū)π誀罘蛛x無(wú)影響     ③紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2
（2）①25%    ②細(xì)胞分裂不同步
（3）①雌    染色體（數(shù)目）變異      ②13：5    3：1
（4）D

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的自由組合定律、生物的變異的相關(guān)知識(shí)，此題有一定的難度，重點(diǎn)理解三對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上和三對(duì)等位基因位于三對(duì)同源染色體上而出現(xiàn)的不同結(jié)果，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．