Question

【題目】請分析回答下列有關生物遺傳、變異、進化和細胞增殖問題：

（1）野茉莉是一種雌雄同花的植物，其花色形成的生化途徑如下圖所示，5對等位基因獨立遺傳，顯性基因控制圖示相應的生化途徑，若為隱性基因，相應的生化途徑不能進行，且C基因與D基因間的相互影響不考慮。（注：紅色和藍色色素均存在時表現為紫色，黃色和藍色色素均存在時表現為綠色，三種色素均不存在時表現為白色。）

①野茉莉花共有________種基因型。

②若要驗證基因自由組合定律，能否利用基因型為AabbccDdee的個體自交來驗證，為什么？____________________________________________________

③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體測交，后代的表現型及比例為___________。

（2）某二倍體植物的花色有紅花和白花兩種，由位于常染色體上的等位基因B和b控制。已知白花植株不育�，F利用紅花植株進行系列實驗，結果如表。請回答：

實驗1：紅花植株自交，結果：F1紅花:白花=1:1

實驗2：F1紅花植株的花粉離體培養→秋水仙素處理所獲得的幼苗，結果：全為白花

①讓紅花植株自交，子一代中基因B的頻率為 %。

②科研人員發現實驗2中用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，存在“嵌合體”的問題，即植株中有的細胞中有1個染色體組，有的細胞中有2個染色體組，造成此問題的原因最可能是 。

（3）動物體細胞中某對同源染色體多出 1條的個體稱為“三體”。研究發現，該種動物產生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育。該種動物的尾形由常染色體上的等位基因 R、r 控制，正常尾對卷曲尾為顯性。有人在一個種群中偶然發現了一只卷曲尾的雌性個體，其10號常染色體多出 1 條，其余染色體均正常。（注：“三體”細胞在減數分裂過程中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。）

①該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的_______配子異常所致，這種變異屬于可遺傳變異中的___________。

②欲判斷基因 R、r 是否位于 10 號常染色體上，可讓這只卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體雜交得F1 ， 再讓F1雌雄個體自由交配得F2。 若F2正常尾個體與卷曲尾個體的比例為_______，則基因 R、r 位于 10 號常染色體上；若F2正常尾個體與卷曲尾個體的比例為_______，則基因 R、r 位于其他常染色體上。

（4）用顯微鏡觀察二倍體動物初級精母細胞分裂中期，若從細胞一極觀察，則可見染色體的排列情況是下面圖中的__________（從A-D中選擇填寫）

Answer 1

【答案】（1）①243 ②不能 因為D和d這對等位基因對性狀分離無影響。

③紫色：綠色：藍色=1：1：2

（2）①25% ②細胞分裂不同步

（3）①雌 染色體（數目）變異 ②13:5 3:1

（4）D

【解析】（1）①野茉莉的花色由5對獨立遺傳的等位基因控制，說明遵循基因的自由組合定律，每一對等位基因共涉及3種基因型，因此野茉莉花共有35＝243種基因型；題圖顯示出野茉莉的花色的4種表現型，再結合題意“紅色和藍色色素均存在時表現為紫色、黃色和藍色色素均存在時表現為綠色”可進一步推知：野茉莉花共有6種表現型。

②分析圖示可知，D和d這對等位基因對性狀分離無影響，而基因型為AabbccDdee的藍花個體自交，后代的表現型及其分離比為藍色:白色＝3:1，因此不能利用基因型為AabbccDdee的個體自交來驗證基因自由組合定律。

③將基因型為AaBbccDDEE的植株與隱性純合體（aabbccddee）測交，后代的基因型及其比例為AaBbccDdEe: AabbccDdEe: aaBbccDdEe: aabbccDdEe＝1:1:1:1，依題意并結合圖示分析可知：AaBbccDdEe表現為紫色， AabbccDdEe表現為綠色，aaBbccDdEe和aabbccDdEe均表現為藍色，所以表現型及比例為紫色：綠色：藍色＝1:1:2。

（2）①實驗1：紅花植株自交，其后代出現了白花，說明紅花對白花是顯性性狀，且親本的基因型為Bb，由“后代性狀分離比是1:1”可推知：親本產生的基因型為B的雌配子或者雄配子不能成活，所以后代基因型及其比例為Bb:bb＝1:1，進而推知B的基因頻率為25%。

②實驗2：F1紅花植株（二倍體）的花粉離體培養得到的幼苗為單倍體，含有1個染色體組，用秋水仙素處理幼苗獲得的二倍體植株中，出現了“嵌合體”，即植株中有的細胞中有1個染色體組，有的細胞中有2個染色體組，這是由于細胞分裂不同步造成的。

（3）①由題意“該種動物產生的多1條染色體的雌配子可育，而多1條染色體的雄配子不可育”可知：該雌性“三體”形成的原因是參與受精作用過程的雌配子異常所致，屬于染色體數目變異。

②依題意可知：若基因 R、r 位于 10 號常染色體上，則卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體的基因型分別為rrr和RR，二者雜交所得F1的基因型及其所占比例為1/2Rr和1/2 Rrr，所產生的雌配子和雄配子各有4/12R、2/12Rr、5/12r、1/12rr。因多1條染色體的雄配子即2/12Rr和1/12rr不育，所以F1產生的可育的雄配子是4/9R和5/9r；所以F1雌雄個體自由交配所得F2中，卷尾的概率是：5/12 r×5/9 r ＋1/12rr×5/9r＝5/18，正常尾＝1－5/18＝13/18，即正常尾：卷尾＝13:5。

若基因 R、r不是位于10號染色體上，而是位于其他常染色體上，而且10號染色體用“0”表示，則卷曲尾的雌性“三體”與純合的正常尾雄性個體的基因型分別為000rr和00RR，二者雜交所得F1的基因型為00Rr、000Rr，依次占F1的1/2、1/2，所產生的雌配子有OR、Or、OOR和OOr，所占比例依次為3/8、3/8、1/8和1/8，所產生的可育的雄配子有OR和Or，依次占1/2、1/2，所以讓F1雌雄個體自由交配所得F2中，卷尾的概率是：3/8×1/2 ＋1/8×1/2＝4/16＝1/4，正常尾＝1－1/4＝3/4，即正常尾：卷尾＝3:1。

（4）二倍體動物初級精母細胞分裂中期，同源染色體對稱地排列在赤道板的兩側，若從細胞一極觀察，則只能看到每對同源染色體中的一條，且散亂的分布，如圖D所示。