Question

2．球莖紫堇的花色有紫色（BB）、黃色（Bb）和白色（bb）三種，花梗的長梗對短梗為顯性，由等位基因D/d控制，B/b與D/d兩對等位基因獨立遺傳．花期的球莖紫堇若遇連續降雨將自花傳粉，若遇到晴天．則通過蜜蜂等昆蟲傳份．回答下列問題：
（1）決定球莖紫堇花色的相關色素位于細胞內液泡中，推測B/b基因控制花色最可能方式為細胞核遺傳；
（2）研究人員手中有兩種基因型為BBDd和Bbdd的種子各一半，將這些種子播種下去．若花期遇到連續降雨，則所有植株的后代中表現型有6種，其中紫色短梗個體占$\frac{1}{4}$，若花期遇到晴天，則所有植株后代中占比例最小的表現型及比例為$\frac{7}{256}$，BBDd植株上收獲的種子播種下去后將有4種表現型；
（3）研究人員在通過射線照射后發現了一個變異植株，染色體結構圖所示，已知當個體缺少某種性狀的等位基因時，該個體不能正常發育，假設減數分裂中不發生交叉互換．

①變異個體屬于染色體結構變異，其與交叉互換的主要區別是發生在非同源染色體之間；
②變異個體產生染色體正常的配子比例為$\frac{1}{4}$，變異個體與白色短梗正常個體雜交得到的子代表現型及比例為白色長梗：黃色短梗：黃色長梗=1：1：1；
③若變異個體自交，則子代表現型有6種，其中很有異常染色體的個數占比例為$\frac{10}{11}$．

Answer 1

分析 根據題干信息“花期的球莖紫堇若遇連續降雨將自花傳粉，若遇到晴天．則通過蜜蜂等昆蟲傳份”可知，遇到連續降雨，BBDd和Bbdd植物只進行自花、閉花授粉即自交；“開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗”時BBDd和Bbdd既存在自交又存在雜交，據此答題．

解答 解：（1）決定花色的色素位于細胞質中的液泡中，根據題干信息已知基因是成對存在的，說明該性狀的遺傳為細胞核遺傳．
（2）開花期連續陰雨，BBDd和Bbdd植物只進行自花、閉花授粉即自交，則后代基因型3+3=6種，其中紫色短梗BBdd個體占$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×$$\frac{1}{4}$×1=$\frac{1}{4}$；由“開花期遇到持續降雨，只進行自花、閉花授粉，天氣晴朗，可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”可知“開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗”時BBDd和Bbdd既存在自交又存在雜交，雌雄配子中B=$\frac{3}{4}$，b=$\frac{1}{4}$；D=$\frac{1}{4}$，d=$\frac{3}{4}$，則后代中白色bb占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，黃色（Bb）占2×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{8}$，紫色DD占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，短梗占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，長梗=1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，所以后代中白色長梗的比例最小，為$\frac{1}{16}$×$\frac{7}{16}$=$\frac{7}{256}$．BBDd植株上收獲的種子播種下去后將有2×2=4種表現型．
（3）①圖中含有d基因的染色體片段移接到了非同源染色體上，屬于染色體結構變異中的易位，而交叉互換發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間．
②據圖分析可知其可以產生bD、bO、BdO、BDd四種配子，其中只有Db是正常的，占$\frac{1}{4}$．與白色短梗bbdd雜交，后代為bbDd（白色長梗）、bbdO（缺少某種性狀的等位基因時，該個體不能正常發育）、BbddO（黃色短梗）、BbDdd（黃色長梗）=1：1：1：1，則后代表現型及比例為白色長梗：黃色短梗：黃色長梗=1：1：1．
③若變異個體自交，則子代表現型有3×2=6種；單獨考慮D、d，產生D、O、dO、Dd四種配子，DD占$\frac{1}{16}$（正常染色體數目）、DO占$\frac{2}{16}$（不能正常發育），DdO占$\frac{2}{16}$+$\frac{2}{16}$=$\frac{4}{16}$、DDd占$\frac{2}{16}$，dOO占$\frac{2}{16}$（不能正常發育），DdOO占$\frac{2}{16}$，OO占$\frac{1}{16}$（不能正常發育），ddOO占$\frac{1}{16}$，DDdd占$\frac{1}{16}$，所以異常染色體的個數占比例為$\frac{10}{11}$．
故答案為：
（1）液泡   細胞核遺傳
（2）6   $\frac{1}{4}$  $\frac{7}{256}$   4
（3）①發生在非同源染色體之間   ②$\frac{1}{4}$  白色長梗：黃色短梗：黃色長梗=1：1：1   ③6  $\frac{10}{11}$

點評 本題考查基因自由組合定律、染色體變異等知識，意在考查對基礎知識的理解應用能力，及獲取信息、分析問題的能力和對一些生物學問題進行初步探究的能力．