Question

4．某二倍體植物的花色由三對獨立遺傳的等位基因（Aa、Bb、Rr）控制，研究發現當體細胞中的r基因數多于R基因時，R基因不能表達，且A基因對B基因表達有抑制作用（如圖1所示）．

（1）基因型為AAbbrr的白花植株和純合黃花植株雜交，F₂植株的表現型及比例為白花：黃花=13：3，F₂白花中純合子的比例為$\frac{3}{13}$．
（2）圖2示基因型為aaBbRrr的突變體的部分染色體組成，該突變體的花色為黃色，讓其與基因型為aaBBrr的植株雜交，若突變體減數分裂時配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離，另一條染色體隨機移向細胞任一極，各種配子均存活，則子代中黃花：橙紅花=5：1．
（3）科研人員嘗試通過增加R基因使純合橙紅花品種花瓣顏色加深：首先從純合橙紅花品種植株的細胞中提取mRNA，經逆轉錄獲得R基因；然后將R基因與花瓣載體（質粒）結合，導入植物葉片細胞中．成功導入基因R的細胞還需利用植物組織培養技術才能獲得轉基因的植株．通過比較轉基因植株與純合橙紅花品種植株花朵顏色（深淺）可以從個體水平上鑒定該轉基因操作是否最終成功．

Answer 1

分析 根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_-R_-．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．突變體減數分裂可產生R、rr、Rr、r四種配子，比例為1：2：1：2．

解答 解：（1）基因型為AAbbrr的白花植株和純合黃花植株aaBBrr雜交，F₁植株的基因型為AaBbrr，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（AABBrr、AAbbrr、aabbrr）的比例為$\frac{3}{13}$．
（2）圖2示基因型為aaBbRrr的突變體的花色為 黃色，讓其與基因型為aaBBrr的植株雜交，由于前兩對基因沒有性狀分離，主要考慮第三對基因即可．根據題意分析，其產生的配子R、rr、Rr、r=1：2：1：2，與r配子結合，則子代中黃花：橙紅花=5：1．
（3）根據題意，首先從純合橙紅花品種植株的細胞中提取mRNA，經逆轉錄獲得R基因；然后將R基因與花瓣載體（質粒）結合，導入植物葉片細胞中再需利用植物組織培養技術才可獲得轉基因的植株．通過比較轉基因植株與純合橙紅花品種植株花朵顏色（深淺）可以從個體水平上鑒定該轉基因操作是否最終成功．
故答案為：
（1）白花：黃花=13：3 $\frac{3}{13}$
（2）黃色 5：1
（3）花瓣載體（質粒）植物組織培養
轉基因植株與純合橙紅花品種植株花朵顏色（深淺）

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．