Question

某种雌雄同株植物（2n=18）的叶片宽度由等位基因（D与d）控制，花色由两对等位基因（A与a、B与b）控制。下图是花瓣细胞中色素形成的代谢途径示意图。某科学家将一株紫花宽叶植株和一株白花窄叶植株进行杂交，F₁均表现为紫花宽叶，F₁自交得到的F₂植株中有315株为紫花宽叶、140株为白花窄叶、105株为粉花宽叶。请回答下列问题：

（1）若只考虑花色的遗传，让F₂中全部紫花植株自花传粉，在每株紫花植株产生的子代数量相等且足够多的情况下，其子代植株的基因型共有__________种，其中粉花植株占的比例为__________。控制花色与叶片宽度的基因一共在__________对染色体上。

（2）为了获得这种植物的四倍体，科学家低温处理它正在有丝分裂的细胞，导致其染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是_______。该四倍体植株和二倍体植株杂交后代体细胞的染色体数为__________，该后代是否可育？__________（“是”或“否”）。

（3）A基因和B基因分别编码酶1和酶2参与花色的控制。该事例说明基因通过控制__________，进而控制生物的性状。

Answer

（1）9 5/36 2

（2）低温抑制纺锤体形成 27 否

（3）酶的合成

【解析】根据宽叶和窄叶植株杂交F1均表现为宽叶，说明窄叶是隐性性状；根据图解可知，控制花色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，根据图示，紫花的基因组成是A_B_，粉花的基因组成是A_bb，白花的基因组成是aabb、aaB_。根据亲本和F1、F2的表现型可推知F1的基因型是AaBb，F1自交产生的F2的表现型及基因组成是：9/16紫花A_B_、4/16白花（aabb、aaB_）、3/16粉花A_bb，其中紫花的基因型及比例是（1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb），让F2中全部紫花植株自花传粉，1/9AABB自交后代1/9AABB（紫花）；2/9AaBB自交后代2/9（3/4A_BB、1/4aaBB）=6/36A_BB（紫）、2/36aaBB（白）；2/9AABb自交后代2/9（3/4AAB_、1/4AAbb）="6/36" AAB_（紫）、2/36 AAbb（粉）；4/9AaBb自交后代4/9（9/16A_B_、4/16白花（aa__）、3/16粉花A_bb）="9/36" A_B_（紫）、4/36 aa__（白）、3/36A_bb（粉），最终合并同类型的粉色植株占2/36 AAbb（粉）+3/36A_bb（粉）= 5/36。F2中全部紫花植株自花传粉后代的基因型共有9种，分别是：AABB、AaBB、AABb、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb；秋水仙素可以抑制纺锤丝的形成而使染色体数目加倍，该四倍体植株和二倍体植株杂交后代为三倍体，27条染色体，由于联会紊乱，不能产生正常配子；基因控制性状的两种方式可以通过酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状，或者直接控制蛋白质的结构控制生物性状。

【考点定位】基因的分离与自由组合定律