Question

15．某二倍體植物的花色受獨(dú)立遺傳且完全顯性的三對(duì)基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制．研究發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞中b基因數(shù)多于B時(shí)，B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（其它基因數(shù)量與染色體均正常）如圖甲乙所示．請(qǐng)分析并回答：

（1）正常情況下，甲圖示意的紅花植株基因型有4種．
（2）突變體①、②、③的花色相同，這說(shuō)明花色色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)基因（B與b）的數(shù)量_有關(guān)．對(duì)B與b基因的mRNA進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其末端序列存在差異（如下所示）．
B基因的mRNBN：-ACGUACGAUAGUGGCUGA
b基因的mRNA-ACGUAGGAUAGUGGCUGA
二者編碼的氨基酸在數(shù)量上相差4個(gè)（起始密碼子位置相同，UAA、UAG與UGA為終止密碼子），其根本原因是B基因和b基因的脫氧核苷酸對(duì)（堿基對(duì)）的排列順序不同．
（3）欲確定iiAaBbb植株屬于圖乙中的哪種突變體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下．
假設(shè)：圖乙所示的染色體上不攜帶I與i、A與a基因；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不存在基因突變與交叉互換；各型配子活力相同．
實(shí)驗(yàn)步驟：
讓該突變體植株與基因型為iiAAbb的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型及比例．
預(yù)測(cè)結(jié)果：
Ⅰ．若子代表現(xiàn)型及比例為 紅：粉紅：白 為 1：1：2，則該突變體植株屬于突變體①類型；
Ⅱ．若子代表現(xiàn)型及比例為紅：粉紅：白為1：2：3，則該突變體植株屬于突變體②類型；
Ⅲ．若子代表現(xiàn)型及比例為紅：白為1：1，則該突變體植株屬于突變體③類型．
（4）現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種：抗病高稈（易倒伏）和感病矮稈（抗倒伏）品種．已知抗病對(duì)感病為顯性，高稈對(duì)矮稈為顯性，但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少．
回答下列問(wèn)題：
①在育種實(shí)踐中，若利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種，一般來(lái)說(shuō)，育種目的是獲得具有矮桿抗病優(yōu)良性狀的新品種．雜交育種前，為了確定F₂代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測(cè)雜交結(jié)果．若按照孟德爾遺傳定律來(lái)預(yù)測(cè)雜交結(jié)果，需要滿足3個(gè)條件：條件之一是抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個(gè)條件是高桿與矮桿這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對(duì)性狀的基因位于細(xì)胞核的非同源染色體上．
②為了確定控制上述這兩對(duì)性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件，可用測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)．請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出該測(cè)交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程．

Answer 1

分析 分析甲圖：由于I抑制D的表達(dá)，所以紅花植株的基因組成為iiD_-R_-．
分析乙圖：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iiAABB、iiAaBB、iiAABb和iiDAaBb共4種．
（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)B或b基因，表現(xiàn)的花色相同，這說(shuō)明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)基因B與b的數(shù)量有關(guān)．對(duì)B與b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B的mRNA上為C，而在b的mRNA上為G；又UAG為終止密碼子．說(shuō)明在b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)．其根本原因是B基因和b基因的脫氧核苷酸對(duì)（堿基對(duì)）的排列順序不同．
（3）由于iiAaBbb植株中多了一個(gè)b基因，又體細(xì)胞中b基因數(shù)多于B時(shí)，B基因的表達(dá)減弱而形成粉紅花突變體．因此用iiAaBbb植株與基因型為iiAAbb的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例．如果子代中紅：粉紅：白為1：1：2，則其為突變體①；如果子代中紅：粉紅：白為1：2：3，則其為突變體②；如果子代中紅：白為1：1，則其為突變體③．
（4）①孟德爾遺傳定律包括基因分離定律和基因自由組合定律，其中符合分離定律的性狀是由一對(duì)等位基因控制的，符合自由組合定律的性狀要位于不同對(duì)的同源染色體上．
②測(cè)交是指用雜合子和隱性純合子雜交，而題干無(wú)雜合子，故應(yīng)先雜交得到雜合子，然后再進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)．
故答案為：
（1）4
（2）基因（B與b）的數(shù)量    4      脫氧核苷酸對(duì)（堿基對(duì)）的排列順序
（3）Ⅱ．紅：粉紅：白為1：2：3
Ⅲ．紅：白為1：1
（4）①高桿與矮桿這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律； 控制這兩對(duì)性狀的基因位于細(xì)胞核的非同源染色體上．
②將純合高桿抗病與矮桿感病雜交，產(chǎn)生F₁，讓F₁與矮桿感病雜交．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．