Question

（15分）某二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制。研究發現，體細胞中r基因數多于R時，R基因的表達減弱而形成粉紅花突變體。基因控制花色色素合成的途徑、粉紅花突變體體細胞中基因與染色體的組成（其它基因數量與染色體均正常）如圖所示。

（1）正常情況下，甲圖中紅花植株的基因型有___________種。某正常紅花植株自交后代出現了兩種表現型，子代中表現型的比例為______________。

（2）突變體①、②、③的花色相同，這說明花色素的合成量與體細胞內____________有關。對R與r基因的mRNA進行研究，發現其末端序列存在差異，如圖所示。二者編碼的氨基酸在數量上相差__________個（起始密碼子位置相同，UAA、UAG與UGA為終止密碼子），其直接原因是____________________________。

（3）基因型為iiDdRr的花芽中，出現基因型為iiDdr的一部分細胞，其發育形成的花呈_________色，該變異是細胞分裂過程中出現__________的結果。基因型為iiDdr的突變體自交所形成的部分受精卵不能發育，其根本原因是_______。

（4）今有已知基因組成的純種正常植株若干，請利用上述材料設計一個最簡便的雜交實驗，以確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體（假設實驗過程中不存在突變與染色體互換，各型配子活力相同）。

實驗步驟：讓該突變體與基因型為_____的植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例。結果預測：I若子代中________，則其為突變體①；II若子代中_________，則其為突變體②；III若子代中_________，則其為突變體③。

Answer 1

（1）4 3:1或9:7（1:3或7:9）

（2）基因（R與r）的數量 4 在r的mRNA中提前出現終止密碼子

（3）白 染色體數目變異或缺失 缺少發育成完整個體的部分基因

（4）答案一：iiDDRR I紅：粉紅為3:1 II紅：粉紅為5:1 III紅：粉紅為1:1

答案二：iiDDrr I紅：粉紅：白為1:1:2 II紅：粉紅：白為1:2:3 III紅：粉紅：白為1：0：1

【解析】

試題分析：

（1）由甲圖可推知，紅花植株的基因型為iiD_R_，白花植株的基因型可能為I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr；由甲、乙兩圖可知，粉紅花突變體的基因型應為iiD_Rrr。正常情況下，甲圖中紅花植株的基因型有4種。某正常紅花植株自交后代出現了兩種表現型，則該植株可能為iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr，子代中表現型的比例為3:1或9:7。

（2）由乙圖可知，突變體①②③都是含1個R和2個rr，它們的花色相同，這說明花色素的合成量與體細胞內R、r數量有關。從R與r基因的mRNA末端序列可以看出，R的mRNA上終止密碼子在第6個密碼子位置，而r的mRNA上終止密碼子在第2個密碼子位置，所以二者編碼的氨基酸在數量上相差4個，其直接原因是r的mRNA上終止密碼子位置前移。

（3）由甲圖可知，基因型為iiDdr的細胞能合成白色物質2，所以其發育形成的花呈白色，該變異是細胞分裂過程中出現染色體數目變異的結果。基因型為iiDdr的突變體可產生iDr、ido、idr、iDo四種配子，自交會形成缺失兩條染色體的受精卵，這部分受精卵不能發育的根本原因是缺少發育成完整個體所必需的部分基因。

（4）確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體，可有兩種方案：

方案一：讓該突變體與基因型為iiDDRR的植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例。若是iiDDRR×突變體①，由于iiDDRR產生的配子是iDR，突變體①產生Ro、rr、Rr、ro四種配子，則子代中只有紅花和粉紅花，比例為3:1；若是iiDDRR×突變體②，突變體②產生2Rr、2r、1rr、1R四種配子，則子代中也只有紅花和粉紅花，比例為5:1；若是iiDDRR×突變體③，突變體③只產生R、rr兩種配子，則子代中有紅花和粉紅花，比例為1:1。

方案二：讓該突變體與基因型為iiDDrr的植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例。I若子代中紅：粉紅：白為1:1:2，則其為突變體①；II若子代中紅：粉紅：白為1:2:3，則其為突變體②；III若子代中紅：粉紅：白為1：0：1，則其為突變體③。

考點：本題考查染色體變異與遺傳定律的相關知識，意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容；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，做出合理判斷或得出正確結論的能力。

考點分析： 考點1：基因的概念 考點2：自由組合定律 試題屬性

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