Question

17．假定某植物的花色由位于三對非同源染色體上的非等位基因控制，其花色形成的生化過程如圖所示．酶2和酶3作用的底物相同，但是酶3對底物的親和力顯著大于酶2，以至于當酶2和酶3同時存在時只有酶3起作用．現有純合白花和純合紫花植株雜交，產生的F₁代均為紅花，F₁自交后代出現4種表現型．據此回答下列問題．
（1）從紅花和紫花植株的出現可知基因通過控制酶的合成從而控制代謝過程，進而控制生物的性狀．紅色素和紫色素的形成體現酶具有專一性的特點．
（2）親本中的白色植株基因型為aabbCC，紫色植株基因型為AABBcc，F₂代紫花植株中純合子所占的比例為$\frac{1}{9}$．
（3）人們發現在開紅花的植株中偶爾會出現開紫色的枝條，分析原因可能是體細胞在有絲分裂過程中一對等位基因發生基因突變的結果．將該枝條所結種子種植后發現全部開紫花，則該紅花植株的基因型為AABBCC或AABBCc．

Answer 1

分析 基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀．
由于植物的花色由位于三對非同源染色體上的非等位基因控制，遵循基因自由組合規律．

解答 解：（1）從紅花和紫花植株的出現可知基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀．紅色素和紫色素的形成所需的酶不同，體現酶具有專一性的特點．
（2）由于當酶2和酶3同時存在時只有酶3起作用，所以純合紫花植株的基因組成肯定為AABBcc．由于F₁代均為紅花，所以純合白花的基因組成中必有aaCC；又F₁自交后代出現四種表現型，說明存在b基因，因此純合白花的基因組成為aabbCC．F₂代紫花植株（$\frac{9}{64}$A_B_cc）中純合子$\frac{1}{64}$AABBcc所占的比例為$\frac{1}{9}$．
（3）根據題意和圖示分析可知：開紅花的植株基因型為A_B_C_，而開紫花的植株基因型為A_B_cc，這二者的轉變是一對等位基因發生基因突變的結果，所結種子種植后發現全部開紫花，則開紫花的植株基因型為AABBcc，因此可推測紅花植株的基因型為AABBCC或AABBCc．
故答案為：
（1）酶的合成從而控制代謝過程   專一性
（2）aabbCC    AABBcc    $\frac{1}{9}$
（3）有絲分裂    AABBCC或AABBCc

點評 本題考查基因自由組合定律的相關知識，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．