Question

2．球莖紫堇的花色有紫色（BB）、黃色（Bb）和白色（bb）三種，花梗的長(zhǎng)梗對(duì)短梗為顯性，由等位基因D/d控制，B/b與D/d兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳．花期的球莖紫堇若遇連續(xù)降雨將自花傳粉，若遇到晴天．則通過(guò)蜜蜂等昆蟲(chóng)傳份．回答下列問(wèn)題：
（1）決定球莖紫堇花色的相關(guān)色素位于細(xì)胞內(nèi)液泡中，推測(cè)B/b基因控制花色最可能方式為細(xì)胞核遺傳；
（2）研究人員手中有兩種基因型為BBDd和Bbdd的種子各一半，將這些種子播種下去．若花期遇到連續(xù)降雨，則所有植株的后代中表現(xiàn)型有6種，其中紫色短梗個(gè)體占$\frac{1}{4}$，若花期遇到晴天，則所有植株后代中占比例最小的表現(xiàn)型及比例為$\frac{7}{256}$，BBDd植株上收獲的種子播種下去后將有4種表現(xiàn)型；
（3）研究人員在通過(guò)射線照射后發(fā)現(xiàn)了一個(gè)變異植株，染色體結(jié)構(gòu)圖所示，已知當(dāng)個(gè)體缺少某種性狀的等位基因時(shí)，該個(gè)體不能正常發(fā)育，假設(shè)減數(shù)分裂中不發(fā)生交叉互換．

①變異個(gè)體屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，其與交叉互換的主要區(qū)別是發(fā)生在非同源染色體之間；
②變異個(gè)體產(chǎn)生染色體正常的配子比例為$\frac{1}{4}$，變異個(gè)體與白色短梗正常個(gè)體雜交得到的子代表現(xiàn)型及比例為白色長(zhǎng)梗：黃色短梗：黃色長(zhǎng)梗=1：1：1；
③若變異個(gè)體自交，則子代表現(xiàn)型有6種，其中很有異常染色體的個(gè)數(shù)占比例為$\frac{10}{11}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題干信息“花期的球莖紫堇若遇連續(xù)降雨將自花傳粉，若遇到晴天．則通過(guò)蜜蜂等昆蟲(chóng)傳份”可知，遇到連續(xù)降雨，BBDd和Bbdd植物只進(jìn)行自花、閉花授粉即自交；“開(kāi)花期內(nèi)短暫陰雨后，天氣晴朗”時(shí)BBDd和Bbdd既存在自交又存在雜交，據(jù)此答題．

解答 解：（1）決定花色的色素位于細(xì)胞質(zhì)中的液泡中，根據(jù)題干信息已知基因是成對(duì)存在的，說(shuō)明該性狀的遺傳為細(xì)胞核遺傳．
（2）開(kāi)花期連續(xù)陰雨，BBDd和Bbdd植物只進(jìn)行自花、閉花授粉即自交，則后代基因型3+3=6種，其中紫色短梗BBdd個(gè)體占$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×$$\frac{1}{4}$×1=$\frac{1}{4}$；由“開(kāi)花期遇到持續(xù)降雨，只進(jìn)行自花、閉花授粉，天氣晴朗，可借助蜜蜂等昆蟲(chóng)進(jìn)行傳粉”可知“開(kāi)花期內(nèi)短暫陰雨后，天氣晴朗”時(shí)BBDd和Bbdd既存在自交又存在雜交，雌雄配子中B=$\frac{3}{4}$，b=$\frac{1}{4}$；D=$\frac{1}{4}$，d=$\frac{3}{4}$，則后代中白色bb占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，黃色（Bb）占2×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{8}$，紫色DD占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，短梗占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，長(zhǎng)梗=1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，所以后代中白色長(zhǎng)梗的比例最小，為$\frac{1}{16}$×$\frac{7}{16}$=$\frac{7}{256}$．BBDd植株上收獲的種子播種下去后將有2×2=4種表現(xiàn)型．
（3）①圖中含有d基因的染色體片段移接到了非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，而交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間．
②據(jù)圖分析可知其可以產(chǎn)生bD、bO、BdO、BDd四種配子，其中只有Db是正常的，占$\frac{1}{4}$．與白色短梗bbdd雜交，后代為bbDd（白色長(zhǎng)梗）、bbdO（缺少某種性狀的等位基因時(shí)，該個(gè)體不能正常發(fā)育）、BbddO（黃色短梗）、BbDdd（黃色長(zhǎng)梗）=1：1：1：1，則后代表現(xiàn)型及比例為白色長(zhǎng)梗：黃色短梗：黃色長(zhǎng)梗=1：1：1．
③若變異個(gè)體自交，則子代表現(xiàn)型有3×2=6種；單獨(dú)考慮D、d，產(chǎn)生D、O、dO、Dd四種配子，DD占$\frac{1}{16}$（正常染色體數(shù)目）、DO占$\frac{2}{16}$（不能正常發(fā)育），DdO占$\frac{2}{16}$+$\frac{2}{16}$=$\frac{4}{16}$、DDd占$\frac{2}{16}$，dOO占$\frac{2}{16}$（不能正常發(fā)育），DdOO占$\frac{2}{16}$，OO占$\frac{1}{16}$（不能正常發(fā)育），ddOO占$\frac{1}{16}$，DDdd占$\frac{1}{16}$，所以異常染色體的個(gè)數(shù)占比例為$\frac{10}{11}$．
故答案為：
（1）液泡   細(xì)胞核遺傳
（2）6   $\frac{1}{4}$  $\frac{7}{256}$   4
（3）①發(fā)生在非同源染色體之間   ②$\frac{1}{4}$  白色長(zhǎng)梗：黃色短梗：黃色長(zhǎng)梗=1：1：1   ③6  $\frac{10}{11}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合定律、染色體變異等知識(shí)，意在考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解應(yīng)用能力，及獲取信息、分析問(wèn)題的能力和對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力．