Question

（16分）某二倍体植物的花色受独立遗传的三对基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制。研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其它基因数量与染色体均正常）如图所示。

（1）正常情况下，甲图中红花植株的基因型有___________种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，子代中表现型的比例为______________。

（2）对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，如图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差__________个（起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子）

（3）基因型为iiDdRr的花芽中，出现基因型为iiDdr的一部分细胞，其发育形成的花呈_______色，该变异是细胞分裂过程中出现_________的结果。

（4）今有已知基因组成的纯种正常植株若干，请利用上述材料设计一个最简便的杂交实验，以确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体（假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各型配子活力相同。突变体②减数分裂时，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。）。

实验步骤：让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例。结果预测：I若子代中________，则其为突变体①；II若子代中_________，则其为突变体②；III若子代中_________，则其为突变体③。

Answer

（1）4 3:1或9:7（1:3或7:9） （2）4 （3）白 染色体数目变异或缺失

（4）I红：粉红：白为1:1:2 II红：粉红：白为1:2:3 III红：白为1：1

【解析】

试题分析：

（1）由甲图可推知：红花植株的基因型为iiD_R_，白花植株的基因型可能为I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr，由甲、乙两图可知，粉红花突变体的基因型应为iiD_Rrr。正常情况下，甲图中红花植株的基因型有4种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，则该植株可能为iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr，子代中表现型的比例为3:1或9:7。

（2）从R与r基因的mRNA末端序列可以看出，R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置，而r的mRNA上终止密码子在第2个密码子位置，所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个，其直接原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。

（3）由甲图可知，基因型为iiDdr的细胞能合成白色物质2，所以其发育形成的花呈白色，该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异的结果。

（4）若是iiDDrr×突变体①，由于iiDDrr产生的配子是iDr，突变体①产生Ro、rr、Rr、ro四种配子，则子代中有红花、粉红花和白花，比例为1:1:2；若是iiDDrr×突变体②，突变体②产生2Rr、2r、1rr、1R四种配子，则子代中有红花、粉红花和白花，比例为1:2:3；若是iiDDrr×突变体③，突变体③只产生R、rr两种配子，则子代中有只红花和白花，比例为1:1。

考点：本题考查染色体变异与遗传定律的相关知识，意在考查能理解所学知识要点，把握知识间的内在联系；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。