Question

【題目】某二倍體植物（2n=20）的花色受兩對獨立遺傳的基因A、a 和B、b控制，已知基因A可以將白色前體物質轉化為紅色色素，Aa、AA的效應相同 。Bb將紅色色素淡化為粉紅色，BB可以將紅色色素徹底淡化為白色。將一株純合的紅花植株和一株白花植株（aaBB）雜交產生的大量種子（F1）用射線處理后萌發(fā)，F(xiàn)1植株中有一株白花，其余為粉紅花。請回答下列問題：

（1））若對該植物基因組進行測序，發(fā)現(xiàn)一個DNA分子有3個堿基對發(fā)生了改變，若該DNA控制合成的蛋白質都正常，試說出兩種可能的原因________________________、______________________________。

（2）關于F1白花植株產生的原因，科研人員提出了以下幾種假說：

假說一：F1種子發(fā)生了一條染色體丟失；

假說二：F1種子發(fā)生了一條染色體部分片段缺失；

假說三：F1種子一條染色體上的某個基因發(fā)生了突變。

①經顯微鏡觀察，F(xiàn)1白花植株減數(shù)第一次分裂前期四分體的個數(shù)為______個，可以否定假說一；

②已知4種不同顏色的熒光物質可以對A、a和B、b基因進行標記。經顯微鏡觀察，F(xiàn)1白花植株的小孢子母細胞（與動物的初級精母細胞相同）中熒光點的數(shù)目為______個，可以否定假說二。

（3）現(xiàn)已確定種子萌發(fā)時某個基因發(fā)生了突變。

①有人認為：F1種子一定發(fā)生了A→a的隱性突變。該說法是否正確并說明原因_______________________________________________________________。

②專家認為：F1種子中另一對基因發(fā)生了一次顯性突變（突變基因與A、B基因不在同一條染色體上），突變基因的產物可以抑制A基因的功能，但對a，B，b無影響。若假設正確，F(xiàn)1白花植株自交，子代表現(xiàn)型及比例為___________________________。

Answer 1

【答案】該三個堿基對改變引起了密碼子改變，但對應的氨基酸未改變（密碼子的簡并性） 該三個堿基改變發(fā)生于DNA的非基因序列 10 8 不正確當發(fā)生b→B的顯性突變時，基因型為AaBB的植株也開白花 紅花：粉紅花：白花=3:6:55

【解析】

解答本題需要學生根據(jù)題干中各種色素的合成途徑，判斷粉色、紅色、白色植物個體的基因型，據(jù)題意"已知基因A可以將白色物質轉化為紅色色素，BB可以將紅色色素徹底淡化為白色， Bb將紅色色素不徹底淡化為粉紅色”可判斷紅色植株個體的基因型為A_bb，粉色植株個體的基因型為A_Bb，白色植株個體的基因型為aa__、A BB。

（1）若對該植物基因組進行測序，發(fā)現(xiàn)一個DNA分子有3個堿基對發(fā)生了改變，若該DNA控制合成的蛋白質都正常，可能是這三個堿基對改變引起了密碼子改變，由于密碼子的簡并性，對應的氨基酸未改變，所以得到的蛋白質正常；也可能是這三個堿基改變發(fā)生在DNA的非基因序列，與蛋白質的表達無關。

（2）①出現(xiàn)四分體是減數(shù)分裂前期的重要特征，因此用顯微鏡觀察四分體應在F1白花植株減數(shù)第一次分裂的前期，此植物共有20條染色體，可形成10個四分體。如果觀察到白花植株有10個四分體，說明沒有丟失染色體可否定假說一；②由于減數(shù)第一次分裂前的間期，染色體進行復制，其上的基因也復制，導致染色體上的基因加倍，因此用4種不同顏色的熒光對A、a和B、b基因進行標記，經顯微鏡觀察，F1白花植株的小孢子母細胞(減數(shù)第一次分裂)中熒光點的數(shù)目為8個，可以否定假說二，說明F1種子沒有發(fā)生染色體片段缺失，否則熒光點的數(shù)目會小于8個。
（3）①F1植株的基因型為AaBb，而白花植株的基因型為aaB 或A BB，因此，F1植株中有一株白花的原因可能是發(fā)生了A→a的隱性突變，導致F1植株的基因型由AaBb(粉色)變?yōu)?/span>aaBb(白色)，也可能是發(fā)生b→B的顯性突變，導致F1的基因型由AaBb(粉色)變?yōu)闉?/span>AaBB（白色）。因此有人認為F1種子定發(fā)生了A→a的隱性突變，該說法不正確。
②據(jù)題意可知，另外一對基因與與A、B基因不在同-條染色體上，因此這三對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。設另一對等位基因為C、c，據(jù)題意F1種子中另一對基因發(fā)生了一次顯性突變，且突變基因的產物可以抑制A基因的功能，但對a， B， b無影響，因此F1白花植株的基因型為AaBbCc，結合題意突變基因的產物可以抑制A基因的功能，但對a，B，b無影響，可知F1白花植株自交產生的后代植株的基因型、表現(xiàn)型及所占比例為:紅色基因型為A_bbcc，所占比例為3/4×1/4×1/4=3/64 ，粉色基因型為A Bbcc，所占比例為3/4×1/2×1/4=3/32，白色基因型分別為A_BBC 、A BbC_、A BBcc、A bbC_、aaB_C 、aaB cc、aabbC_、aabbcc，所占比例為1-3/64-3/32=55/64，因此若假設正確，F1白花植株自交，子代表現(xiàn)型及比例為紅花:粉紅花:白花=3:6:55。