Question

2．某植物花色由三對獨立遺傳的基因共同決定，花中相關色素的合成途徑如圖，已知該植物自然情況下自花傳粉和異花傳粉皆可，請據圖回答問題．
（1）基因型為AaBbDd的植株自交，假如子代足夠多，那么理論上子代中白花植株所占比例為$\frac{1}{16}$，子代中純合紫花植株的基因型有6種．
（2）某紅花植株與白花植株雜交，其后代的表現型及其比例為白花：紫花：紅花=4：1：3，則該紅花植株與白花植株的基因型分別為AaBbdd和aaBbdd．
（3）育種工作者將第（2）小題中的紅花植株與白花植株雜交產生的種子進行誘變處理，種植后發現一植株上有開藍色花的枝條，其他花為紫色花．他們提出兩種假設：
假設一：誘變產生一個新的顯性基因（ E），能夠把白色前體物質轉化為藍色素，在變異植株中紫色素仍能產生，只是被藍色掩蓋．（基因E與上述三對基因相對獨立）
假設二：圖中基因b發生了突變，轉變為決定藍色素合成的基因．
現欲確定哪個假設正確，請完善下面的設計方案：
實驗步驟：將上述藍色花進行套袋處理，讓其自交．將自交所結種子種植后，分析其性狀表現．
結果分析：若藍色：紫色：白色=12：3：1，則假設一正確；若藍色：紫色：白色=9：3：4，則假設二正確．
（4）某種植物子葉顏色有黃（基因型中每對等位基因至少有一個顯性基因時）、綠兩種表現型，基因型不同的黃色子葉甲、乙自花授粉產生F1，分離比如下：
甲：黃：綠=81：175；     乙：黃：綠=81：63．
本實驗中，此種植物的子葉顏色至少受4對等位基因的控制．

Answer 1

分析 分析圖解：圖為花中相關色素的合成途徑，基因A能控制酶1的合成，酶1能將白色前體物合成紅色素；基因b能控制酶2合成，酶2能將紅色素合成紫色素；基因D能控制酶3的合成，酶3能將白色前體物合成紫色素，因此紫花的基因型為A_bb__或____D_，白花的基因型為aa__dd，紅花的基因型為A_B_dd．

解答 解：（1）根據圖中色素合成途徑可知，紫花的基因型為A_bb__或____D_，白花的基因型為aa__dd，紅花的基因型為A_B_dd．因此基因型為AaBbDd的植株自交，假如子代足夠多，那么理論上子代中白花植株（aa__dd）所占比例=$\frac{1}{4}×1×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，子代中純合紫花植株的基因型有AAbbDD、AAbbdd、AABBDD、AAbbDD、aaBBDD、aabbDD共6種．
（2）某紅花植株（A_B_dd）與白花植株（aa__dd）雜交，其后代的表現型及其比例為白花：紫花：紅花=4：1：3，由于后代出現紫花和白花，則親本基因型進一步確定為AaBbdd、aa_bdd，又由于紅花占$\frac{3}{8}$，該比例是$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$的結果，因此該紅花植株與白花植株的基因型分別為AaBbdd和aaBbdd．
（3）育種工作者將第（2）小題中的紅花植株（AaBbdd）與白花植株（aaBbdd）雜交產生的種子進行誘變處理，由于種植后該植株其余花為紫色花，因此該株植物原本的基因型為Aabbdd．
如果假設一成立，即誘變產生一個新的顯性基因（ E），能夠把白色前體物質轉化為藍色素，在變異植株中紫色素仍能產生，只是被藍色掩蓋，則該植株的基因型可以表示為EeAabbdd，該植株自交，后代的表現型及比例為藍色：紫色：白色=12：3：1．
如果假設二成立，即圖中基因b發生了突變，轉變為決定藍色素合成的基因，則該植株的基因型為Aab′bdd，該植株自交后代的表現型及比例為藍色：紫色：白色=9：3：4．
（4）甲植株自交后代的表現型及比例為黃：綠=81：175，即黃色個體比例為為$\frac{81}{256}=\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{3}{4}$，由此可見，此種植物的子葉顏色至少受4對等位基因的控制．
故答案為：
（1）$\frac{1}{16}$      6
（2）AaBbdd     aaBbdd
（3）藍色：紫色：白色=12：3：1      藍色：紫色：白色=9：3：4
（4）4

點評 本題考查了基因自由組合定律的應用，具有一定的難度，要求考生能夠根據題圖判斷各相關表現型對應的基因型，能夠根據兩種假設寫出兩種基因型，再根據基因的自由組合定律計算后代的表現型及比例．