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行雜交，進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，其體細胞中相應基因在染色體DNA上的位置及控制花色的生物化學途徑如圖．
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)為細莖，當只含有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：進行有性生殖的生物在進行減數(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行雜交，進行人工異花傳粉的過程中，授粉前、授粉后都要進行套袋，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胞代謝進而控制植物的花色；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)為細莖，aaB_為中粗莖，A_B_為粗莖，AaBb自交，細莖的比例是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 本題旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質和使用條件，基因與性狀之間的關系，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，學會根據(jù)題干信息寫出不同表現(xiàn)型的基因組成，然后應用正推法結合遺傳規(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．