Question

请分析回答下列有关生物遗传、变异、进化和细胞增殖问题：

（1）野茉莉是一种雌雄同花的植物，其花色形成的生化途径如下图所示，5对等位基因独立遗传，显性基因控制图示相应的生化途径，若为隐性基因，相应的生化途径不能进行，且C基因与D基因间的相互影响不考虑。（注：红色和蓝色色素均存在时表现为紫色，黄色和蓝色色素均存在时表现为绿色，三种色素均不存在时表现为白色。）

①野茉莉花共有________种基因型。

②若要验证基因自由组合定律，能否利用基因型为AabbccDdee的个体自交来验证，为什么？____________________________________________________

③将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体测交，后代的表现型及比例为___________。

（2）某二倍体植物的花色有红花和白花两种，由位于常染色体上的等位基因B和b控制。已知白花植株不育。现利用红花植株进行系列实验，结果如表。请回答：

实验1：红花植株自交    结果：F₁红花:白花=1:1

实验2：F₁红花植株的花粉离体培养→秋水仙素处理所获得的幼苗    结果：全为白花

①让红花植株自交，子一代中基因B的频率为             %．

②科研人员发现实验2中用秋水仙素处理幼苗获得的二倍体植株中，存在“嵌合体”的问题，即植株中有的细胞中有1个染色体组，有的细胞中有2个染色体组，造成此问题的原因最可能是                    。

（3）动物体细胞中某对同源染色体多出 1条的个体称为“三体”。研究发现，该种动物产生的多1条染色体的雌配子可育，而多1条染色体的雄配子不可育。该种动物的尾形由常染色体上的等位基因 R、r 控制，正常尾对卷曲尾为显性。有人在一个种群中偶然发现了一只卷曲尾的雌性个体，其10号常染色体多出 1 条，其余染色体均正常。（注：“三体”细胞在减数分裂过程中，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。）

①该雌性“三体”形成的原因是参与受精作用过程的_______配子异常所致，这种变异属于可遗传变异中的___________。

②欲判断基因 R、r 是否位于 10 号常染色体上，可让这只卷曲尾的雌性“三体”与纯合的正常尾雄性个体杂交得F₁ ， 再让F₁雌雄个体自由交配得F₂。 若F₂正常尾个体与卷曲尾个体的比例为_______，则基因 R、r 位于 10 号常染色体上；若F₂正常尾个体与卷曲尾个体的比例为_______，则基因 R、r 位于其他常染色体上。

（4）用显微镜观察二倍体动物初级精母细胞分裂中期，若从细胞一极观察，则可见染色体的排列情况是下面图中的__________（从A-D中选择填写）

Answer

（1）①243 ②不能 因为D和d这对等位基因对性状分离无影响。③紫色：绿色：蓝色=1：1：2

（2）①25% ②细胞分裂不同步

（3）①雌 染色体（数目）变异 ②13:5 3:1

（4）D

【解析】

试题分析：（1）①已知野茉莉是一种雌雄同花的植物，其花色形成的生化途径如下图所示，5对等位基因独立遗传，每对基因有3种基因型，所以花色的基因型一共有3*3*3*3*3=243种。

②根据图像分析可知因为D和d这对等位基因对性状分离无影响，所以基因型为AabbccDdee的个体自交只能验证基因的分离定律，不能验证基因的自由组合定律。

③将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体测交，后代基因型为AaBbccDdEe、AabbccDdEe、aaBbccDdEe、aabbccDdEe，表现型分别为紫色、绿色、蓝色、蓝色，所以后代的表现型及比例为紫色：绿色：蓝色=1：1：2。

（2）①实验1红花自交后代出现了白花，说明红花是显性性状，白花是隐性性状，亲本为Bb，后代性状分离比是1:1，不是3:1，类似于测交实验，说明亲本含有B的雌配子或者雄配子不能成活。所以后代基因型为1/2Bb、1/2bb，则B的基因频率为=1/2×1/2×100%=25%。

②科研人员发现实验2中用秋水仙素处理幼苗获得的二倍体植株中，存在“嵌合体”的问题，即植株中有的细胞中有1个染色体组，有的细胞中有2个染色体组，是因为细胞分裂不同步。

（3）①因为该种动物产生的多1条染色体的雌配子可育，而多1条染色体的雄配子不可育，所以雌性“三体”形成的原因是参与受精作用过程的雌配子异常所致，属于染色体（数目）变异。

②亲本应是rrr和RR，子一代中雌雄各有1/2Rr和1/2 Rrr，对于雌性个体都是可育的，所产生的配子有4/12 R、2/12Rr 、5/12r 、1/12rr，而在雄性个体中2/12Rr和1/12rr是不可育的，因此雄性个体产生的配子是4/9R和5/9r，自由交配后卷尾是：5/12×5/9+1/12×5/9=5/18，因此正常尾：卷尾=13：5，说明是在10号染色体上。如果不是位于10号染色体上，亲本基因型应是雌性000rr，雄性是00RR，子一代中有雌雄各有1/200Rr和1/2000Rr，雌性产生的配子有3/8OR，3/8Or，1/8OOR，和1/8OOr，在雄性个体中不正常的配子不可育，因此就剩余1/2OR和1/2Or，3/8自由交配后卷尾是3/8×1/2+1/8×1/2=1/4，则F2正常尾个体与卷曲尾个体的比例为3:1。

（4）二倍体动物初级精母细胞分裂中期，同源染色体对称排列在赤道板的两侧，即每侧含有一半染色体，没有同源染色体，且散乱的分布，如图D所示。

考点：基因的分离定律和自由组合定律；动物配子的形成过程；细胞的有丝分裂

【名师点睛】验证遗传规律的方法

1．“三法”验证分离定律

（1）自交法：自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。

（2）测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。

（3）花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。

2．验证自由组合定律的实验方案

①测交法：双杂合子F1×隐性纯合子，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝1∶1∶1∶1。

②自交法：双杂合子F1自交，后代F2中双显性∶前显后隐∶前隐后显∶双隐性＝9∶3∶3∶1。

③花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1：1:1，则可直接验证基因的自由组合定律。