Question

17．某種植物在開花期遇到持續降雨時，只進行自花、閉花授粉；天氣晴朗時，可進行異花傳粉．該植物的花色（紅色YY、粉紅色Yy、白色yy）與花梗長度（長梗對短梗為顯性，基因用“R、r”表示）兩對性狀獨立遺傳．
（1）現將相等數量的紅花短梗（YYrr）和粉紅花長梗（YyRR）植物間行種植，若開花期連續陰雨，粉紅花長梗（YyRR）植物上收獲種子的基因型有3種．若開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗，則紅花短梗植株上所收獲種子的基因型為YYrr、YYRr、YyRr．
（2）研究發現，基因型yy個體因缺乏酶X而表現白花性狀，則推測YY與Yy個體花色不同的原因是YY個體酶X含量多．如果基因y與Y的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該點時發生的變化可能是氨基酸種類改變或翻譯終止（肽鏈合成終止）．
（3）遺傳學家在研究該種植物減數分裂時，發現處于某一時期的細胞（僅研究兩對染色體），大多數如如圖甲所示，少數出現了如圖乙所示的“十字形”圖象．（注：圖中每條染色體只表示了一條染色單體，同源染色體之間不發生交叉互換）
①植株乙發生的變異是染色體結構變異（易位）．由于非同源染色體的自由組合，植株甲產生的配子基因型為DYNR、DYNr、DyNR、DyNr．
②圖乙細胞中染色體將隨機兩兩分離，研究發現該種植物配子中出現基因缺失時不能存活，則植株乙產生的配子基因型有2種．
③為進一步確定“該種植物配子中出現基因缺失時不能存活”這一結論，現取植株乙采用單倍體育種的方法進行驗證，預測子代表現型及比例為紫花長梗：白花短梗=1：1．請用遺傳圖解表示上述育種流程（基因D、N可以省略不寫）．．

Answer 1

分析 根據題干信息“球莖紫堇的有性生殖為兼性自花授粉，即開花期遇到持續降雨，只進行自花、閉花授粉”，所以黃花長梗（YyRR）植物只進行自花、閉花授粉即自交，則后代基因型為YYRR、YyRR、yyRR共三種；
而“天氣晴朗，還可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”，紫花短梗植株（YYrr）既存在自交又存在與黃花長梗（YyRR）雜交，自交后代基因型為YYrr，雜交后代基因型為YyRr、YYRr，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型為YYrr、YyRr、YYRr．

解答 解：（1）開花期連續陰雨，黃花長梗（YyRR）植物只進行自花、閉花授粉即自交，則后代基因型為YYRR、YyRR、yyRR共三種，其性狀分別為紫花長梗、黃花長梗、白花長梗．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”時紫花短梗植株（YYrr）既存在自交又存在與黃花長梗（YyRR）雜交，自交后代基因型為YYrr，雜交后代基因型為YyRr、YYRr，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型為YYrr、YyRr、YYRr．
（2）研究發現，基因型yy個體因缺乏酶X而表現白花性狀，則推測YY與Yy個體花色不同的原因是YY個體酶X含量多．由“基因a與A的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同”可知翻譯至mRNA的該點時發生的變化可能是編碼的氨基酸種類改變或者翻譯終止．
（3）①圖2中非同源染色體之間發生交叉互換，屬于染色體結構變異（或易位）．由于非同源染色體的自由組合，植株甲產生的配子基因型為DYNR、DYNr、DyNR、DyNr．
②圖乙細胞中染色體將隨機兩兩分離，研究發現該種植物配子中出現基因缺失時不能存活，則植株乙產生的配子基因型有2種．
③對植株乙采用單倍體育種的方法進行驗證，若若培育出的子代中紫花長梗：白花短梗=1：1，則說明該種植物配子中出現基因缺失時不能存活．
故答案為：
（1）3    YYrr、YYRr、YyRr
（2）YY個體酶X含量多
氨基酸種類改變或翻譯終止（肽鏈合成終止）
（3）①染色體結構變異（易位）
DYNR、DYNr、DyNR、DyNr   ②2
③紫花長梗：白花短梗=1：1

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用、基因對性狀的控制等知識，要求考生識記基因控制性狀的途徑；掌握基因自由組合定律的實質，能結合題干中關鍵信息“開花期遇到持續降雨，只進行自花、閉花授粉；天氣晴朗，還可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．