Question

15．某二倍體植物的花色由位于三對同源染色體上的三對等位基因（Aa、Bb、Dd）控制，研究發現體細胞中的d基因數多于D基因時，D基因不能表達，且A基因對B基因表達有抑制作用如圖1．某突變體細胞基因型與其可能的染色體組成如圖2所示（其他染色體與基因均正常，A、B基因不在圖示染色體上，且產生的各種配子正常存活）．

（1）根據圖甲，正常情況下，黃花性狀的可能基因型有：aaBBdd和aaBbdd．
（2）基因型為AAbbdd的白花植株和正常純合黃花植株雜交，F₂植株的表現型及比例為白花：黃花=13：3，F₂白花中純合子所占的比例為$\frac{3}{13}$．
（3）圖乙中，丙的變異類型屬于染色體畸變中的染色體結構變異（重復）；基因型為aaBbDdd的突變體花色為黃色．
（4）為了確定aaBbDdd植株屬于圖2中的哪一種突變體，設計以下實驗．
實驗步驟：讓該突變體與基因型為aaBBDD的植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例．
結果預測：
①若子代中黃色：橙紅色=1：3，則其為突變體甲；
②若子代中黃色：橙紅色=1：5，則其為突變體乙；
③若子代中黃色：橙紅色=1：1，則其為突變體丙．
請寫出③的遺傳圖解．

Answer 1

分析 1、據二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因控制，說明其遵循基因的自由組合定律．由于A抑制B的表達，所以形成橙紅色物質的基因組成為aaB_-D_-，黃花性狀的基因組成為aaB_-dd，其余基因型都是白性狀．
2、突變體甲和突變體丙是染色體結構發生變異，突變體乙是染色體數目發生變異．突變體甲減數分裂可產生D、dd、Dd、d四種配子，比例為1：1：1：1；突變體乙減數分裂可產生D、Dd、dd、d四種配子，比例為1：2：1：2；突變體丙減數分裂可產生D、dd兩種配子，比例為1：1．

解答 解：（1）根據題意和圖示分析可知：正常情況下，黃花性狀的基因組成為aaB_-dd，即有aaBBdd和aaBbdd兩種．
（2）基因型為AAbbdd的白花植株和純合黃花植株aaBBdd雜交，F₁植株的基因型為AaBbdd，后代沒有橙紅色，黃花占$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{16}$，所以F₂植株的表現型及比例為白花：黃花=13：3，F₂白花中純合子（AABBdd、AAbbdd、aabbdd）的比例為$\frac{3}{13}$．
（3）據圖分析已知圖2中，丙的變異類型是染色體結構變異中的重復；突變體aaBbDdd的體細胞中的d基因數多于D基因時，D基因不能表達，所以花色為黃色．
（4）讓突變體aaBbDdd與基因型為aaBBDD的植株雜交：
①若子代中黃色：橙紅色=1：3，則其為突變體甲；
②若子代中黃色：橙紅色=1：5，則其為突變體乙；
③若子代中黃色：橙紅色=1：1，則其為突變體丙，圖解如下：

故答案為：
（1）aaBBdd   aaBbdd
（2）白花：黃花=13：3    $\frac{3}{13}$
（3）染色體結構變異（重復）黃色
（4）黃色：橙紅色=1：3        黃色：橙紅色=1：1

點評 本題考查基因自由組合定律、染色體變異和基因與性狀關系的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．