Question

3．某自花受粉、閉花傳粉的花卉，其花的顏色有紅、白兩種，莖有粗、中粗和細(xì)三種．莖的性狀由兩對獨立遺傳的核基因控制，但不清楚花色性狀的核基因控制情況．回答以下問題：
（1）若花色由A、a這對等位基因控制，且該植物種群中紅色植株均為雜合體，則紅色植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為紅色：白色=2：1．
（2）若花色由A、a，B、b兩對等位基因控制，現(xiàn)有一基因型為AaBb的植株，其體細(xì)胞中相應(yīng)基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如圖．
①控制花色的兩對基因符合孟德爾的分離定律．
②該植株花色為紅色，其體細(xì)胞內(nèi)的DNA1和DNA2所在的染色體之間的關(guān)系是同源染色體．
③該植株進(jìn)行測交時，應(yīng)對母本如何操作花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋．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)型為白色，紅色植株占$\frac{1}{2}$．
（3）假設(shè)莖的性狀由C、c，D、d兩對等位基因控制，只有d基因純合時植株表現(xiàn)為細(xì)莖，只含有D一種顯性基因時植株表現(xiàn)為中粗莖，其他表現(xiàn)為粗莖．那么基因型為CcDd的植株自然狀態(tài)下繁殖，理論上子代的表現(xiàn)型及比例為粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4．

Answer 1

分析 基因分離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分離，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．

解答 解：（1）如果花色由A、a這對等位基因控制，且該植物種群中紅色植株均為雜合體，說明紅花對白花是顯性性狀，且A顯性純合致死，Aa自交后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：21，其中AA致死，因此紅色植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為紅色：白色=2：1
（2）①若花色由A、a，B、b兩對等位基因控制，分析圖中AaBb的位置關(guān)系可知，A、b連鎖在一條染色體上，a、B連鎖在一條染色體上，因此控制花色的兩對基因符合孟德爾的分離定律，不遵循自由組合定律．
②由題圖可知，該植株含有A、B基因，能控制合成紅色物質(zhì)，因此開紅花；體細(xì)胞內(nèi)的DNA1和DNA2所在的染色體是同源染色體．
③人工授粉時，對母本的處理是花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋；該植株自交時，由于親本只產(chǎn)生兩種類型的配子Ab：aB=1：1，因此自交后代的基因型及比例是AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1，其中AAbb、aaBB是純合子，表現(xiàn)為白花，AaBb開紅花．
（3）由題意知，莖的性狀由兩對獨立遺傳的核基因控制，因此遵循基因的自由組合定律，又知只有d基因純合時植株表現(xiàn)為細(xì)莖，只含有D一種顯性基因時植株表現(xiàn)為中粗莖，其他表現(xiàn)為粗莖，則粗莖的基因型是C_D_，細(xì)莖的基因型是C_dd、aadd，中粗莖的基因型是ccD_，基因型為CcDd的個體在自然狀態(tài)下繁殖，相當(dāng)于自交實驗，后代的基因型及比例是C_D_：ccD_：C_dd：ccdd=9：3：3：1，即粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4．
故答案為：
（1）紅色：白色=2：1
（2）①分離　
②紅色　同源染色體 
③花未成熟前去雄→套袋→授粉→套袋　白色　$\frac{1}{2}$
（3）粗莖：中粗莖：細(xì)莖=9：3：4

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)，熟練掌握人工授粉的一般方法步驟，學(xué)會應(yīng)用減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化分析連鎖問題．