Question

【題目】某種植物花瓣色素的合成途徑如圖所示。已知酶①的合成受等位基因A/a中A基因的控制，酶②的合成受等位基因B/b中b基因的控制，酶③的合成受等位基因D或d的控制，上述三對(duì)基因獨(dú)立遺傳。酶①和酶③對(duì)白色底物的利用能力相同，且藍(lán)色和黃色同時(shí)存在時(shí)花瓣表現(xiàn)為綠色，藍(lán)色和紅色同時(shí)存在時(shí)花瓣表現(xiàn)為紫色。

回答下列問題：

（1）已知任意黃花植株自交均無法得到藍(lán)花子代，推測(cè)酶③的合成受____（填“基因D”或“基因d”）的控制，原因是____。若某植株自交得到的子代表現(xiàn)型及比例為綠花：黃花：紫花：紅花=9：3：3：1，則該親本植株的表現(xiàn)型及基因型分別是____。

（2）假設(shè)另外一對(duì)獨(dú)立遺傳的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④與酶①的功能相同，但酶④存在時(shí)，酶③不能發(fā)揮作用。結(jié)合現(xiàn)有結(jié)論，在考慮基因E/e的情況下，植物種群中純合紅花植株的基因型最多有____種。選取基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到F1，F1自交得F2，F2中紅花植株的比例為 ___。

Answer 1

【答案】基因D 若基因d控制合成酶③，那么黃花植株可能存在 AaB_Dd的個(gè)體，其自交可得到aa_ _dd，表現(xiàn)為藍(lán)花，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，所以控制酶③合成的是基因D 綠花、 AABbDd 5 13/16

【解析】

1、基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，位于同源染色體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(dú)立遺傳給后代，同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合。

2、由題圖可知，該植物的花瓣顏色是由基因通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝而控制的。酶①存在、酶②③不存在為黃色，酶①②存在、酶③不存在為紅色，酶①③存在、酶②不存在為綠色，酶①②都不存在。不論酶②是否存在都為白色，酶①②③都存在為紫色。

（1）由分析可知，花瓣為黃色時(shí)存在酶①不存在酶②③，如果酶③由d基因控制，D_不能合成③，黃花基因型可能有AaBbDd，其自交可得到aa_ _dd，即會(huì)合成藍(lán)色色素，因此子代會(huì)出現(xiàn)藍(lán)花，這與題干矛盾，因此酶③不是由d控制的，而是由D基因控制的。

某植株自交某植株自交得到的子代表現(xiàn)型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花=9∶3∶3∶1，說明是2對(duì)等位基因的自由組合，1對(duì)純合，又知自交后代無白花個(gè)體，因此自交后代無aa個(gè)體，親本基因型應(yīng)該是AABbDd，表現(xiàn)為綠花。

（2）由題意知，植株自交得到的子代表現(xiàn)型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花=9∶3∶3∶1，子二代紅花的比例是1/16，因此紅花基因型是AAbbdd，即酶②是由隱性基因b控制。若該植物花瓣顏色由4對(duì)等位基因控制，且遵循自由組合定律，種群中紅花應(yīng)該具備的條件是酶①②存在、酶③不存在，酶④可以存在或不存在，酶④②存在，酶③存在或不存在，或者是酶①④②存在、酶③存在或不存在都行，基因型可以表示為：A_bbD_E_、A_bbdd__、aabbddE_、A_bb__E_，純合體種類是AAbbDDEE、AAbbBddEE、AAbbddee、aabbddEE、AAbbddEE，共5種基因型；

基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到F1，基因型為AAbbDdEe，F1自交得F2，F2中紅花植株的比例為AAbbddee+AAbbddE_+AAbbD_E_=1/16+3/16+9/16=13/16。