Question

20．某種自花授粉、閉花傳粉的植物，其花的顏色有紅色和白色兩種，莖有粗、中粗和細(xì)三種．請分析并回答下列問題：
（1）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，進(jìn)行人工異花傳粉的過程中，需要兩次套上紙袋，其目的都是避免外來花粉的干擾．
（2）若已知該植物花色由D、d和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)基因在染色體DNA上的位置及控制花色的生物化學(xué)途徑如圖．
則該植株花色為紅色，由此體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是基因通過控制酶的合成進(jìn)而間接控制生物性狀．該植株自交時（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)型為白花．
（3）已知該植物莖的性狀由兩對獨立遺傳的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因純合時植株就表現(xiàn)為細(xì)莖，當(dāng)只含有B一種顯性基因時植株表現(xiàn)為中粗莖，其它表現(xiàn)為粗莖．若基因型為AaBbDdEe的植株自然狀態(tài)下繁殖，后代中表現(xiàn)型為紅花中粗莖所占的比例為$\frac{3}{32}$，白花細(xì)莖中純合子占$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 基因分定律和自由組合定律的實質(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，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后打，同時位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合；由題圖知，該植物的花色受2對等位基因控制，D_E_開紅花，D_ee、ddE_、ddee開白花，由于2對等位基因位于一對同源染色體上，因此不遵循自由組合定律．

解答 解：（1）由題意知，該植物是自花授粉、閉花傳粉，因此自然狀態(tài)下一般是純合子；讓兩株相對性狀不同的該種植物進(jìn)行雜交，進(jìn)行人工異花傳粉的過程中，授粉前、授粉后都要進(jìn)行套袋，目的是避免外來花粉的干擾．
（2）由題圖可知，基因型為DdEe個體能產(chǎn)生紅色色素，開紅花；基因D、E通過控制酶合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而控制植物的花色；由于該植物的2對等位基因位于一對同源染色體上，根據(jù)題圖可知，產(chǎn)生的配子的類型及比例是De：dE=1：1，自交后代的基因型及比例是DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，DDee、ddEE是純合子，開白花．
（3）由題意知，A、a與B、b獨立遺傳，遵循自由組合定律，A_bb、aabb表現(xiàn)為細(xì)莖，aaB_為中粗莖，A_B_為粗莖，AaBb自交，細(xì)莖的比例是A_bb+aabb=$\frac{4}{16}$，中粗莖的比例aaB_=$\frac{3}{16}$，粗莖的比例是$\frac{9}{16}$，DdEe自交后代的基因型及比例是DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，DDee、ddEE是純合子，開白花，占$\frac{1}{2}$，DdEe開紅花，占$\frac{1}{2}$，因此基因型為AaBbDdEe的植株自然狀態(tài)下繁殖，后代中表現(xiàn)型為紅花中粗莖所占的比例為DdEeaaB_=$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}=\frac{3}{32}$；白花都是純合子，細(xì)莖的基因型是A_bb、aabb，其中純合子是AAbb、aabb，占$\frac{1}{2}$，因此白花細(xì)莖中純合子占$\frac{1}{2}$．
故答案為：
（1）純合子    避免外來花粉的干擾
（2）紅色     基因通過控制酶的合成進(jìn)而間接控制生物性狀    白花
（3）$\frac{3}{32}$     $\frac{1}{2}$

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)和使用條件，基因與性狀之間的關(guān)系，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，學(xué)會根據(jù)題干信息寫出不同表現(xiàn)型的基因組成，然后應(yīng)用正推法結(jié)合遺傳規(guī)律解答問題，在解（3）過程中，2對相對性狀涉及4對等位基因，且有的遵循自由組合定律，有的不遵循，因此將2對相對性狀一對一對研究，會簡化解題的過程．