Question

15．某種雌雄同株植物（2n=18）的葉片寬度由等位基因（D與d）控制，花色由兩對等位基因（A與a、B與b）控制．圖是花瓣細胞中色素形成的代謝途徑示意圖．某科學家將一株紫花寬葉植株和一株白花窄葉植株進行雜交，F₁均表現為紫花寬葉，F₁自交得到的F₂植株中有315株為紫花寬葉、140株為白花窄葉、105株為粉花寬葉．請回答下列問題：

（1）若只考慮花色的遺傳，讓F₂中全部紫花植株自花傳粉，在每株紫花植株產生的子代數量相等且足夠多的情況下，其子代植株的基因型共有9種，其中粉花植株占的比例為$\frac{5}{36}$．控制花色與葉片寬度的基因一共在2對染色體上．
（2）為了獲得這種植物的四倍體，科學家低溫處理它正在有絲分裂的細胞，導致其染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發育成植株．推測低溫處理導致細胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體形成．該四倍體植株和二倍體植株雜交后代體細胞的染色體數為27，該后代是否可育？否（“是”或“否”）．
（3）A基因和B基因分別編碼酶1和酶2參與花色的控制．該事例說明基因通過控制酶的合成，進而控制生物的性狀．

Answer 1

分析 根據花瓣細胞中色素形成的代謝途徑示意圖可以判斷：紫花基因型為A_B_、白花基因型為aa__、粉花基因型為A_bb．并且9：4：3是9：3：3：1的變式，即遵循基因的自由組合定律，親本均為純合子．而通過后代窄葉始終與白花平行可以得出，窄葉基因和白化基因屬于完全連鎖基因．

解答 解：（1）根據基因的自由組合定律，F₂中的紫花植株的基因型有$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{4}{16}$AaBb四種，即各占$\frac{1}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{4}{9}$，其中AaBb自交就能產生=3×3=9種基因型的后代．紫花植株的基因型為A_bb，因此$\frac{2}{9}$AABb自交產生=1×$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{9}$=$\frac{2}{36}$的粉花，$\frac{4}{9}$AaBb自交產生=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{4}{9}$=$\frac{3}{36}$，即粉花植株有$\frac{2}{36}+\frac{3}{36}=\frac{5}{36}$．F₂植株中紫花：白花：粉花=9：4：3，該比例是兩對位于非同源染色體上的基因自由組合的結果，屬于9：3：3：1比例的變式．
（2）低溫抑制紡錘體形成，導致細胞染色體不分離．該株植物染色體數為2n=18，則四倍體植株體細胞中染色體數為4n=36，二倍體植株體細胞中染色體數為2n=18，兩者雜交，后代體細胞的染色體數為2n+n=3n=27，該后代是三倍體，不可育．
（3）由圖示可以看出，AB基因通過控制酶1和酶2的合成，再由酶來控制代謝過程，進而控制生物體的形狀，屬于基因間接控制生物形狀的類型．
故答案為：
（1）9  $\frac{5}{36}$  2
（2）低溫抑制紡錘體形成　27 否
（3）酶的合成

點評 本題考查了基因的分離定律和自由組合定律的應用，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；能用數學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數據處理能力．