Question

11．二倍體觀賞植物藍(lán)鈴花的花色（紫色、藍(lán)色、白色）由三對(duì)常染色體上的等位基因（A、a，E、e，F(xiàn)、f）控制，如圖為基因控制物質(zhì)合成的途徑．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)有A基因存在時(shí)花色為白色，則基因A對(duì)基因E的表達(dá)有抑制作用．
（2）選取純合的白花與紫花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)₁全為紫花，F(xiàn)₂中白花、藍(lán)花、紫花植株的比例為4：3：9，請(qǐng)推斷圖中有色物質(zhì)Ⅱ代表紫色（填“藍(lán)色”或“紫色”）物質(zhì)，親本白花植株的基因型是aaeeff，將F₂中的紫花植株自交，F(xiàn)₃中藍(lán)花植株所占的比例是$\frac{5}{36}$．
（3）基因型為AAeeff的植株和純合的藍(lán)花植株雜交，F(xiàn)₂植株的表現(xiàn)型與比例為白花：藍(lán)花=13：3．
（4）已知體細(xì)胞中f基因數(shù)多于F基因時(shí)，F(xiàn)基因不能表達(dá)．如圖2是基因型為aaEeFf的兩種突變體類型與其可能的染色體組成（其他染色體與基因均正常，產(chǎn)生的各種配子正常存活）．
①圖中甲所示的變異類型是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因型為aaEeFff的突變體花色為藍(lán)色．
②現(xiàn)有純合的紫花和藍(lán)花植株，欲通過(guò)一代雜交確定aaEeFff植株屬于圖中的哪一種突變體類型，請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測(cè)．
實(shí)驗(yàn)步驟：讓該突變體與藍(lán)花植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例．
結(jié)果預(yù)測(cè)：
Ⅰ．若子代中藍(lán)：紫=3：1，則其為突變體甲；
Ⅱ．若子代中藍(lán)：紫=1：1，則其為突變體乙．

Answer 1

分析 1、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離的同時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合．
2、染色體結(jié)構(gòu)變異包括染色體片段的重復(fù)、缺失、易位、倒位．
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究變異類型，可以先假定該變異屬于某一種類型，根據(jù)題圖寫出產(chǎn)生的配子的類型及比例，進(jìn)而推出雜交后代的基因型及比例，結(jié)合題意判斷后代的表現(xiàn)型及比例關(guān)系．

解答 解：（1）如果A基因存在時(shí)花色為白色，則基因A對(duì)基因E的表達(dá)有抑制作用．
（2）由題意知，子二代白花、藍(lán)花、紫花植株的比例為4：3：9，是9：3：3：1 的變形，因此子一代的基因型是aaEeFf，aaE_F_表現(xiàn)為紫花，由題圖知，物質(zhì)Ⅱ的合成需要E、F基因，因此物質(zhì)Ⅱ代表紫色；
親本白花的基因型是aaeeff，紫花的基因型是aaEEFF；F₂中的紫花植株的基因型是1aaEEFF、2aaEEFf、2aaEeFF、4aaEeFf，F(xiàn)₂中的紫花植株自交，F(xiàn)₃中藍(lán)花植株所占的比例是aaE_ff=$\frac{2}{9}×\frac{1}{4}+\frac{4}{9}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{5}{36}$．
（3）純合藍(lán)花的基因型是aaEEff，與基因型為AAeeff的植株雜交，子代的基因型是AaEeff，子一代相互交配，子二代的基因型及比例是A_E_ff：A_eeff：aaE_ff：aaeeff=9：3：3：1，其中A_E_ff、A_eeff、aaeeff表現(xiàn)為白花，aaE_ff表現(xiàn)為藍(lán)花．
（4）①由題圖可知，甲圖所示的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異；基因型為aaEeFff的突變體花色為藍(lán)色．
②甲變異產(chǎn)生的配子的類型及比例是aEFf：aEf：aEF：aEff：aeFf：aef：aeF：aeff=1：1：1：1：1：1：1：1，乙圖變異產(chǎn)生的配子的類型及比例是aeF：aeff：aEF：aEff=1：1：1：1，該實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)一代雜交確定aaEeFff植株屬于圖中的哪一種突變體類型，讓該突變體與純合藍(lán)花植株雜交，觀察后代的表現(xiàn)型及比例．
Ⅰ如果突變體為甲圖，雜交后代的基因型是aaEEFff：aEaEff：aaEEFf：aaEEfff：aeFf：aaEeff：aaEeFf：aaEefff=1：1：1：1：1：1：1：1，由于f基因數(shù)多于F基因時(shí)，F(xiàn)基因不能表達(dá)，因此藍(lán)：紫=3：1．
Ⅱ如果突變體是乙圖所示，雜交后代的基因型是aaEeFf：aaEefff：aaEEFf：aaEEfff=1：1：1：1，藍(lán)：紫=1：1．
故答案為：
（1）抑制          
（2）紫色      aaeeff     $\frac{5}{36}$
（3）白花：藍(lán)花=13：3
（4）①染色體結(jié)構(gòu)變異    藍(lán)色
②實(shí)驗(yàn)步驟：藍(lán)花
結(jié)果預(yù)測(cè)：
I、甲
Ⅱ、藍(lán)：紫=1：1   乙．

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，染色體結(jié)構(gòu)變異，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把娃知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，并應(yīng)用自由組合定律結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、解答問(wèn)題，學(xué)會(huì)應(yīng)用演繹推理的方法設(shè)計(jì)遺傳實(shí)驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、獲取結(jié)論．