Question

1．某二倍體植物（2N=36）的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對等位基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制，花色色素合成的途徑如圖1所示．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．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2所示，減數第一次分裂過程中配對的3條染色體，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體會隨機地移向細胞一極．
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（1）若某正常紅花植株自交后代出現了兩種表現型且比例為3：1，則該正常紅花植株的基因型為iiDDRr或iiDdRR，由圖1可知，基因是如何控制生物性狀的關系的？基因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
（2）基因R與突變后產生的r基因，所含的脫氧核苷酸數目的關系是相等或不相等（填“相等”、“不相等”或“相等或不相等”）．
（3）突變體①、②、③的花色相同，突變體②發生的變異類型為染色體數目變異．突變體①在有絲分裂后期有72條染色體．
（4）為了確定iiDdRrr植株屬于圖2中的哪一種突變體，某小組進行了以下實驗：（假設實驗過程中不存在突變與染色體互換，各種類型的配子活力相同，無致死現象．）
實驗步驟：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．
結果預測：
I．若子代中紅花：粉紅花：白花=1：1：2，則其為突變體①；
Ⅱ．若子代中紅花：粉紅花：白花=1：2：3，則其為突變體②；
Ⅲ．若子代中紅花：粉紅花：白花=1：0：1，則其為突變體③．

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I抑制D的表達，所以形成紅色物質的基因組成為iiD_-R_-．突變體①和突變體③是染色體結構發生變異，突變體②是染色體數目發生變異．突變體①減數分裂可產生R、rr、Rr、r四種配子，比例為1：1：1：1；突變體②減數分裂可產生R、Rr、rr、r四種配子，比例為1：2：1：2；突變體③減數分裂可產生R、rr兩種配子，比例為1：1．

解答 解：（1）正常情況下，圖1中紅花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4種．甲圖體現了基因對性狀控制的方式是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀．某正常紅花植株自交后代出現了兩種表現型，如果是iiDdRR或iiDDRr，則子代中表現型的比例為3：1；如果是iiDdRd，則子代中表現型的比例為9：7．
（2）基因R與突變后產生的r基因，兩者是互為等位基因，所含的脫氧核苷酸數目可能相等也可能不相等．
（3）由于基因型為iiDdr的細胞中缺少R，不能形成紅色物質，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或缺失的結果，突變體①在有絲分裂后期染色體數目加倍，故含有72條染色體．
（4）由于iiDdRrr植株中多了一個r基因，又體細胞中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．因此用iiDdRrr植株與基因型為iiDDrr的植株雜交，觀察并統計子代的表現型與比例．如果子代中紅：粉紅：白為1：1：2，則其為突變體①；如果子代中紅：粉紅：白為1：2：3，則其為突變體②；如果子代中紅：白為1：1，則其為突變體③．
故答案為：
（1）iiDDRr或iiDdRR（寫全才給分）
基因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
（2）相等或不相等
（3）染色體數目變異    72
（4）1：1：2     1：2：3

點評 本題考查基因自由組合定律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．