Question

8．某種自花傳粉、閉花受粉的植物，其花的顏色為白色，莖有粗、中粗和細(xì)三種．請分析并回答下列問題：
Ⅰ．自然狀態(tài)下該種植物一般都是純合子（純合子/雜合子）；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進(jìn)行雜交時(shí)，應(yīng)先除去母本未成熟花的全部雄蕊，其目的是防止自花受粉；然后在進(jìn)行人工異花傳粉的過程中，需要兩次套上紙袋，其目的是避免外來花粉的干擾．
Ⅱ．已知該植物莖的性狀由兩對獨(dú)立遺傳的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因純合時(shí)植株就表現(xiàn)為細(xì)莖，當(dāng)只含有B一種顯性基因時(shí)植株表現(xiàn)為中粗莖，其它表現(xiàn)為粗莖．若基因型為AaBb的植株自然狀態(tài)下繁殖，則理論上子代的表現(xiàn)型及比例為粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4．
Ⅲ．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)這一白花植株種群中出現(xiàn)少量紅花植株，但不清楚控制該植物花色性狀的核基因情況，需進(jìn)一步研究．
（1）若花色由一對等位基因D、d控制，且紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，則紅花植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為紅花：白花=2：1．
（2）若花色由D、d，E、e兩對等位基因控制．現(xiàn)有一基因型為DdEe的植株，其體細(xì)胞中相應(yīng)基因在DNA上的位置及控制花色的生物化學(xué)途徑如圖．

①該植株花色為紅色，其體細(xì)胞內(nèi)的DNA1和DNA2所在的染色體之間的關(guān)系是同源染色體．
②控制花色的兩對基因遵循孟德爾的基因的分離定律定律．
③該植株自交時(shí)（不考慮基因突變和交叉互換現(xiàn)象）后代中純合子的表現(xiàn)型為白色，紅花植株占$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為細(xì)胞中相應(yīng)基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程，基因D能控制酶D的合成，酶D能將前體物質(zhì)合成白色中間產(chǎn)物；基因E能控制酶E的合成，酶E能中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為紅色物質(zhì)．因此紅色的基因型為D_E_，其他基因型均表現(xiàn)為白色．

解答 解：Ⅰ．根據(jù)題干信息，自花受粉、閉花傳粉的植物自然狀態(tài)下一般都是純合子；若讓兩株相對性狀不同的該種植物進(jìn)行雜交時(shí)，為防止自花授粉在花蕾期要進(jìn)行去雄，需進(jìn)行人工異花授粉；為防止外來花粉的干擾，在去雄后授粉前要進(jìn)行套袋處理，在授粉后也要進(jìn)行套袋處理．該過程中對母本操作流程為：花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋．
Ⅱ．當(dāng)b基因純合時(shí)植株表現(xiàn)為細(xì)莖，只含有B一種顯性基因時(shí)植株表現(xiàn)為中粗莖，其他表現(xiàn)為粗莖．基因型為AaBb的植株自然狀態(tài)下繁殖，后代為A_B_（粗莖）：A_bb（細(xì)莖）：aaB_（中粗莖）：aabb（細(xì)莖）=9：3：3：1，因此子代的表現(xiàn)型及比例為粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4．
Ⅲ．（1）紅花植株自交后代中紅花植株均為雜合子，說明存在顯性純合致死現(xiàn)象．若該植物種群中紅色植株均為雜合子，則紅色植株自交后代的基因型及比例為DD（致死）：Dd：dd=1：2：1，因此后代表現(xiàn)型及比例為紅色：白色=2：1．
（2）①由圖可知，基因D和E同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為紅色，因此基因型為DdEe的植株的花色為紅色；其體細(xì)胞內(nèi)的DNA1和DNA2含有等位基因D和d、E和e，而等位基因位于同源染色體上，因此它們所在的染色體之間的關(guān)系是同源染色體．
②由圖可知，控制花色的兩對基因位于同一對同源染色體上，不遵循基因的自由組合定律，但符合孟德爾的分離定律．
③該植株（DdEe）自交時(shí)，后代基因型及比例為DDee（白色）：DdEe（紅色）：ddEE（白色）=1：2：1，其中純合子均表現(xiàn)為白色，紅色植株占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
Ⅰ．純合子 防止自花受粉 避免外來花粉的干擾
Ⅱ．粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4
Ⅲ． （1）紅花：白花=2：1
（2）①紅色 同源染色體
②基因的分離定律
③白花 $\frac{1}{2}$

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)、基因分離定律和基因自由組合定律，要求考生識(shí)記孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)過程，能根據(jù)題干信息進(jìn)行遷移應(yīng)用；掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)題干和圖中信息進(jìn)行相關(guān)計(jì)算．