Question

4．某種自花受粉、閉花傳粉的植物，其花的顏色為白色，莖有粗、中粗和細三種．請分析并回答下列問題：
Ⅰ自然狀態下該種植物一般都是純合子（純合子/雜合子）；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進行雜交時，在花蕾期，應先除去母本的全部雄蕊；在進行人工異花傳粉的過程中，需要兩次套袋，其目的是避免外來花粉的干擾．
Ⅱ已知該植物莖的性狀由兩對獨立遺傳的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因純合時植株就表現為細莖，當只含有B一種顯性基因時植株表現為中粗莖，其它表現為粗莖．若等量的基因型為AaBb和Aabb的植株自然狀態下繁殖，則理論上子代的表現型及比例為粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4（2分）．
Ⅲ、現發現這一白花植株種群中出現少量紅花植株，但不清楚控制該植物花色性狀的核基因情況，需進一步研究．
（1）若花色由一對等位基因D、d控制，且紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，分析出現這種結果的原因是基因型DD的紅花植株致死．
（2）若花色由D、d，E、e兩對等位基因控制．現有一基因型為DdEe的植株，其體細胞中相應基因在DNA上的位置及控制花色的生物化學途徑如圖．
①圖中信息顯示出的基因與性狀的關系有：基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀．
②該植株體細胞內的DNA1和DNA2所在的染色體之間的關系同源染色體．
③該植株自交時（不考慮基因突變和交叉互換現象）后代中純合子的表現型為白花，紅花植株占$\frac{1}{2}$．通過上述結果可知，控制花色的基因遺傳不是（是/不是）遵循基因的自由組合定律．

Answer 1

分析 據圖分析：
1、基因D能控制酶D的合成，酶D能將前體物質合成白色中間產物；基因E能控制酶E的合成，酶E能中間產物轉化為紅色物質．因此紅色的基因型為D_E_，其他基因型均表現為白色．
2、控制的兩對基因位于同源染色體上，有連鎖現象．

解答 解：Ⅰ．該生物是自花受粉、閉花傳粉的植物，因此自然狀態下該種植物一般都是純合子；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進行雜交時，應先除去母本未成熟花的全部雄蕊，然后在進行人工異花傳粉的過程中，需要兩次套上紙袋，其目的是避免外來花粉的干擾．
Ⅱ．當b基因純合時植株表現為細莖，只含有B一種顯性基因時植株表現為中粗莖，其他表現為粗莖．基因型為AaBb的植株自然狀態下繁殖，后代為A_B_（粗莖）：A_bb（細莖）：aaB_（中粗莖）：aabb（細莖）=9：3：3：1，因此子代的表現型及比例為粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4．
Ⅲ．（1）紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，說明存在顯性純合致死現象，即基因型DD的紅花植株致死．
（2）①圖中信息顯示基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀．
②其體細胞內的DNA1和DNA2含有等位基因D和d、E和e，而等位基因位于同源染色體上，因此它們所在的染色體之間的關系是同源染色體．
③由圖可知，控制花色的兩對基因位于同一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，但符合孟德爾的分離定律．該植株（DdEe）自交時，后代基因型及比例為DDee（白色）：DdEe（紅色）：ddEE（白色）=1：2：1，其中純合子均表現為白色，紅色植株占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
Ⅰ、純合子　      避免外來花粉的干擾
Ⅱ、粗莖：中粗莖：細莖=9：3：4
Ⅲ、（1）基因型DD的紅花植株致死
（2）①基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀
（或“一種性狀可以受多對等位基因控制”）
②同源染色體
③白花       $\frac{1}{2}$       不是

點評 本題結合圖解，考查孟德爾遺傳實驗、基因分離定律和基因自由組合定律，要求考生識記孟德爾遺傳實驗過程，能根據題干信息進行遷移應用；掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實質，能根據題干和圖中信息進行相關計算．