Question

5．請分析回答下列有關(guān)生物遺傳、變異、進(jìn)化和細(xì)胞增殖問題：
（1）野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成的生化途徑如下圖所示，5對等位基因獨(dú)立遺傳，顯性基因控制圖示相應(yīng)的生化途徑，若為隱性基因，相應(yīng)的生化途徑不能進(jìn)行，且C基因與D基因間的相互影響不考慮．（注：紅色和藍(lán)色色素均存在時表現(xiàn)為紫色，黃色和藍(lán)色色素均存在時表現(xiàn)為綠色，三種色素均不存在時表現(xiàn)為白色．）

①野茉莉花共有243種基因型．
②若要驗(yàn)證基因自由組合定律，能否利用基因型為AabbccDdee的個體自交來驗(yàn)證，為什么？不能 因?yàn)镈和d這對等位基因?qū)π誀罘蛛x無影響
③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體測交，后代的表現(xiàn)型及比例為紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2．
（2）某二倍體植物的花色有紅花和白花兩種，由位于常染色體上的等位基因B和b控制．已知白花植株不育．現(xiàn)利用紅花植株進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表．請回答：

實(shí)驗(yàn)1：紅花植株自交	結(jié)果：F1紅花：白花=1：1
實(shí)驗(yàn)2：F1紅花植株的花粉離體培養(yǎng)→秋水仙素處理所獲得的幼苗	結(jié)果：全為白花

①讓紅花植株自交，子一代中基因B的頻率為25%．
②科研人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2中用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，存在“嵌合體”的問題，即植株中有的細(xì)胞中有1個染色體組，有的細(xì)胞中有2個染色體組，造成此問題的原因最可能是細(xì)胞分裂不同步．
（3）動物體細(xì)胞中某對同源染色體多出 1條的個體稱為“三體”．研究發(fā)現(xiàn)，該種動物產(chǎn)生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育．該種動物的尾形由常染色體上的等位基因 R、r 控制，正常尾對卷曲尾為顯性．有人在一個種群中偶然發(fā)現(xiàn)了一只卷曲尾的雌性個體，其10號常染色體多出 1 條，其余染色體均正常． （注：“三體”細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極． ）
①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的雌配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的染色體（數(shù)目）變異．
②欲判斷基因 R、r 是否位于 10 號常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體雜交得F₁，再讓F₁雌雄個體自由交配得F₂． 若F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為13：5，則基因 R、r 位于 10 號常染色體上；若F₂正常尾個體與卷曲尾個體的比例為3：1，則基因 R、r 位于其他常染色體上．
（4）用顯微鏡觀察二倍體動物初級精母細(xì)胞分裂中期，若從細(xì)胞一極觀察，則可見染色體的排列情況是下面圖中的D（從A-D中選擇填寫）

Answer 1

分析 分析圖形：具有E基因?yàn)樗{(lán)色；具有A基因或C基因?yàn)辄S色；同時具有A和B基因或C和B基因時為紅色；紅色和藍(lán)色色素均存在時表現(xiàn)為紫色；黃色和藍(lán)色色素均存在時表現(xiàn)為綠色；三種色素均不存在時表現(xiàn)為白色、只有D基因時也為白色．
分析表格：紅花植株自交，后代發(fā)生性狀分離，同時出現(xiàn)紅花和白花，說明紅花對白花是顯性性狀，且紅花植株是雜合子，基因型為Bb，紅花植株自交后代的性狀分離比是1：1，不是3：1，相當(dāng)于測交實(shí)驗(yàn)，即可能是紅花植株產(chǎn)生的含有B基因的花粉或卵細(xì)胞不活；分析是實(shí)驗(yàn)2：F₁紅花植株（Bb）的花粉離體培養(yǎng)→秋水仙素處理所獲得的幼苗，全是白花植株（bb），說明含有B的花粉致死．

解答 解：（1）①野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成由5對等位基因獨(dú)立遺傳控制的，則野茉莉共有3⁵=243種基因型，表現(xiàn)型有6種，即藍(lán)色、黃色、白色、綠色、紫色．
②對于基因型為AabbccDdee的個體而言，因?yàn)镈和d這對等位基因?qū)π誀罘蛛x無影響，因此不能用自交來驗(yàn)證基因自由組合定律．
③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體aabbccddee測交，后代的基因型為：AaBbccDdEe（紫色）：AabbbbDdEe（綠色）：aaBbccDdEe（藍(lán)色）：aabbccDdEe（藍(lán)色）=1：1：1：1，即表現(xiàn)型及比例為紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2．
（2）①紅花植株自交，子代的基因型及比例是Bb：bb=1：1，B的基因頻率=50%÷2=25%．
②科研人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)2中用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，存在“嵌合體”的問題，即植株中有的細(xì)胞中有1個染色體組，有的細(xì)胞中有2個染色體組，最可能的原因是細(xì)胞分裂不同步．
（3）①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的雌配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的染色體變異．
②②親本應(yīng)是rrr和RR，子一代中雌雄各有$\frac{1}{2}$Rr和 $\frac{1}{2}$Rrr，對于雌性個體都是可育的，所產(chǎn)生的配子有 $\frac{4}{12}$R、$\frac{2}{12}$Rr $\frac{5}{12}$r、$\frac{1}{12}$rr，而在雄性個體中$\frac{2}{12}$Rr和$\frac{1}{12}$rr是不可育的，因此雄性個體產(chǎn)生的配子是$\frac{4}{9}$R和$\frac{5}{9}$r，自由交配后卷尾是：$\frac{5}{12}$×$\frac{5}{9}$+$\frac{1}{12}$×$\frac{5}{9}$=$\frac{5}{18}$，因此正常尾：卷尾=13：5，說明是在10號染色體上．如果不是位于10號染色體上，親本基因型應(yīng)是雌性000rr，雄性是00RR，子一代中有雌雄各有$\frac{1}{2}$00Rr和$\frac{1}{2}$000Rr，雌性產(chǎn)生的配子有$\frac{3}{8}$OR，$\frac{3}{8}$Or，$\frac{1}{8}$OOR，和$\frac{1}{8}$OOr，在雄性個體中不正常的配子不可育，因此就剩余$\frac{1}{2}$OR和$\frac{1}{2}$Or，$\frac{3}{8}$自由交配后卷尾是$\frac{3}{8}$×$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{8}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$，因此正常尾：卷尾=3：1，說明不在10號染色體上．
（4）A、從平面角度分析，同源染色體成對排列在赤道板上，處于減數(shù)第一次分裂的中期，A錯誤；
B、從平面角度分析，同源染色體兩兩配對，處于減數(shù)第一次分裂的前期，B錯誤；
C、從細(xì)胞的一極觀察，排列在細(xì)胞中央的染色體是一個平面投影，占滿整個細(xì)胞的中央，處于有絲分裂中期，C錯誤；
D、細(xì)胞的一極觀察，染色體數(shù)目減半，是由于同源染色體成對排列在赤道板兩側(cè)，另一半染色體不能觀察到，所以處于減數(shù)第一次分裂的中期，D正確．
故選：D．
故答案為：
（1）①243   ②不能      因?yàn)镈和d這對等位基因?qū)π誀罘蛛x無影響   ③紫色：綠色：藍(lán)色=1：1：2
（2）①25%       ②細(xì)胞分裂不同步
（3）①雌    染色體（數(shù)目）變異   ②13：5    3：1
（4）D

點(diǎn)評 此題有一定的難度，重點(diǎn)理解三對等位基因位于一對同源染色體上和三對等位基因位于三對同源染色體上而出現(xiàn)的不同結(jié)果．