Question

某二倍体植物的花色受相关基因控制的原理如图甲所示（其中A、a，B、b和D、d三对基因分别位于5、9、10号染色体上），研究发现体细胞中的d基因数多于D基因数时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用。某突变体的基因型及其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，假定产生的各种配子均能正常存活）。分析回答下列问题：

（1）图乙中，突变体③的变异类型分别属于              。

（2）分析图甲可知，正常情况下，开白花植株的基因型有            种。从图甲还可以得出，基因可以通过                      ，进而控制生物的性状。

（3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F_l，F₁自交产生的F₂植株的表现型及其比例为          ，F₂白花中纯合子的比例为           。

（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验步骤，请补充完整结果预测。

实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBdd的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。

结果预测：

Ⅰ．若子代中黄色：橙红色=3：1，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）染色体结构变异

（2）21 控制酶的合成来控制代谢过程

（3）白花：黄花=13:3 3/13

（4）黄色：橙红色=5:1 黄色：橙红色=1:1

【解析】（1）图乙中，突变体③的一条染色体上重复了d基因，主要染色体结构变异。

（2）由图可知，开白花的基因型中有A和B或没有B，因此开白花的基因型种类=2×2×3+3×1×3=21种。由甲图反应出的基因控制生物性状的方式为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

（3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株aaBBdd杂交，F1植株的基因型为AaBbdd，由于有A和B或没有B的基因型都表示为白花，所以F2植株的表现型及比例为白花：黄花=13：3，F2白花中纯合子（AABBdd、AAbbdd、aabbdd）的比例为3/13。

（4）让突变体aaBbDdd与基因型为aaBBDD的植株杂交，由于突变体①减数分裂可产生D、dd、Dd、d四种配子，比例为1：1：1：1，则子代中黄色：橙红色=1：3；突变体②减数分裂可产生D、Dd、dd、d四种配子，比例为1：2：1：2，则子代中黄色：橙红色=1：5；突变体③减数分裂可产生D、dd两种配子，比例为1：1，则子代中黄色：橙红色=1：1。

【考点定位】基因的自由组合规律的实质及应用