Question

6．某雌雄同株植物子葉的顏色由5對獨立遺傳的基因控制，其中4對基因控制色素合成，這4對基因中任意一對為隱性純合時色素不能合成，表現為無色，其他情況均表現為有色．在有色的基礎上，另一對基因控制紫色和紅色，隱性基因純合時為紅色，其它情況為紫色．回答下列問題：
（1）控制色素合成的4對基因互為非等位（填“等位”或“非等位”）基因．子葉呈紫色的植株基因型有32種．
（2）現有一子葉呈紅色的植株，請設計一個遺傳實驗檢測該植株是否為純合體（請簡要寫出實驗思路、預期實驗結果及結論）．實驗思路：讓該植株自交，觀察并統計后代的性狀表現
預期實驗結果及結論：若后代子葉全部為紅色，則為純合體；若后代子葉既有紅色也有白色，則為雜合體．
（3）現有純合的子葉呈紅色的種子，因萌發(fā)時受到輻射影響，長成的植株自交后所結的部分種子子葉呈無色，則最可能的原因是控制色素合成的4對基因中至少有一個突變?yōu)殡[性基因．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代，同時位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合；由題意知，某植物花色由5對等位基因控制，且5對等位基因獨立遺傳，因此遵循自由組合定律，由于自由組合定律同時也遵循分離定律，因此可以將自由組合問題轉化成分離定律問題進行解答．

解答 解：（1）由題意知，5對等位基因獨立遺傳，因此控制色素合成的四對等位基因遵循自由組合定律，分別位于4對同源染色體上，4對等位基因屬于非等位基因；假如5對等位基因分別用Aa、Bb、Cc、Dd、Ee表示，E、e表示控制紫色和紅色，隱性基因純合時為紅色，其它情況為紫色，因此子葉呈紫色的植株基因型是A_B_C_D_E_，共有2×2×2×2×2=32種基因型．
（2）由題意知，子葉呈紅色的植株的基因型是A_B_C_D_ee，讓該植株自交，如果是純合子，基因型是AABBCCDDee，自交后代的基因型都是AABBCCDDee，表現為紅色，如果是雜合子，則自交后代四對控制色素合成的基因至少有一對隱性純合，表現為無色，所以自交后代如果出現無色，則為雜合子．
（3）由題意知，純合的子葉呈紅色的基因型是AABBCCDDee，如果該種子發(fā)時受到輻射影響，長成的植株自交后所結的部分種子子葉呈無色，說明控制合成色素的4對等位基因至少一對是隱性純合，最可能的原因是AABBCCDD中一個顯性基因突變成隱性基因所致．
故答案為：
（1）非等位        32
（2）實驗思路：讓該植株自交，觀察并統計后代的性狀表現
預期實驗結果及結論：若后代子葉全部為紅色，則為純合體；若后代子葉既有紅色也有白色，則為雜合體
（3）控制色素合成的4對基因中至少有一個突變?yōu)殡[性基因

點評 本題旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質和應用條件，學會應用分離定律解答自由組合問題，并分析題干獲取信息，利用題干信息進行推理、解答問題，應用演繹推理的方法設計遺傳實驗、預期實驗結果、獲取結論．