Question

【題目】某二倍體植物的花色受相關基因控制的原理如圖甲所示，其中A、a， B、b和D、d為3對基因，分別位于不同對染色體上。研究發現，A基因對B基因的表達有抑制作用，且體細胞中的d基因數多于D基因數時，D基因不能表達。圖乙表示基因型為aaBbDdd的3種可能的突變體的染色體組成（其他染色體與基因均正常，假定產生的各種配子均能正常存活）。請分析回答下列問題：

（1）分析圖甲可知，正常情況下，純合白花植株的基因型有_________種。

（2）若讓純合橙紅色植株和純合白色植株雜交獲得F1， F1自交產生的F2植株的表現型及比例為白色：橙紅色：黃色=12：3：1，則親本純合白花植株的基因型是______________ 。從F2的白花植株中隨機抽取，得到純合子的概率是_____________ 。

（3）圖乙中，突變體①③的變異類型分別屬于____________。

（4）為了確定基因型為aaBbDdd的植株屬于圖乙中的哪一種突變體，研究人員將該突變體與基因型為aaBBdd的植株雜交，然后觀察并統計其子代的表現型及比例。若該突變體為突變體①，則子代中黃花：橙紅花=_____；若該突變體為突變體②，則子代中的表現型及比例為________________；若該突變體為突變體③，則子代中的表現型及比例為________________ 。

Answer 1

【答案】6 AABBdd 1/6 染色體結構的變異（重復或染色體畸變） 染色體數目變異（或染色體畸變） 1：1 黃花：橙紅花=3：1， 黃花：橙紅花=5：1

【解析】

1.由題意“3對基因分別位于不同染色體上”可知：該二倍體植物的花色遺傳遵循基因的自由組合定律。已知A基因對B基因的表達有抑制作用，所以正常情況下，橙紅色為aaB_D_，黃色為aaB_dd，其余情況均為白色。

2.依據圖乙中基因與染色體的位置關系明辨突變體①、②、③的變異類型（依次為染色體結構變異中的重復、易位和染色體數目變異）。若只考慮D和d基因，則突變體①減數分裂可產生D、dd兩種比值相等的配子，突變體②減數分裂可產生D、dd、Dd、d四種比值相等的配子，突變體③減數分裂可產生D、Dd、dd、d四種配子，比例為1：2：1：2。

（1）依題意和分析圖甲可知：正常情況下，純合白花植株的基因型有6種：AABBDD、AAbbDD、AABBdd、AAbbdd、aabbDD、aabbdd。
（2）純合白花植株和純合橙紅色植株（aaBBDD）雜交，所得F1自交產生的F2植株中白色：橙紅色：黃色=12：3：1（為9：3：9：1的變式），說明F1的基因型是AaBBDd，進而推知該親本純合白花植株的基因型是AABBdd；F2的白花植株的基因型為A-BB--，可見，從F2的白花植株中隨機抽取，得到純合子的概率是1/3AA×1/2（DD+dd）=1/6。
（3）圖乙中，突變體①中的兩個d基因在同一條染色體上，此變異類型屬于染色體結構變異中的重復；突變體③中的D和d所在的同源染色體有3條，該變異類型屬于染色體數目變異。
（4）已知體細胞中的d基因數多于D基因時，D基因不能表達。讓突變體aaBbDdd與基因型為aaBBDD的植株雜交。若為突變體①，則其減數分裂可產生的配子及其比例為aBD：aBdd：abD：abdd=1：1：1：1，子代的基因型及其比例為aaBBDD：aaBBDdd：aaBbDD：aaBbDdd=1：1：1：1，所以子代中黃花：橙紅花=1：1；若為突變體②，則其減數分裂可產生的配子及其比例為aBD：aBdd：aBDd：aBd：abD：abdd：abDd：abd=1：1：1：1：1：1：1：1，子代的基因型及其比例為aaBBDD：aaBBDdd：aaBBDDd：aaBBDd：aaBbDD：aaBbDdd：aaBbDDd：aaBbDd=1：1：1：1：1：1：1：1，所以子代中黃花：橙紅花=3：1；若為突變體③，則其減數分裂可產生的配子及其比例為aBD：aBdd：aBDd：aBd：abD：abdd：abDd：abd=1：1：2：2：1：1：2：2，子代的基因型及其比例為aaBBDD：aaBBDdd：aaBBDDd：aaBBDd：aaBbDD：aaBbDdd：aaBbDDd：aaBbDd=1：1：2：2：1：1：2：2，所以子代中黃花：橙紅花=5：1。