Question

（15分）某二倍體植物的花色受獨(dú)立遺傳且完全顯性的三對(duì)基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制。研究發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞中r基因數(shù)多于R時(shí)，R基因的表達(dá)減弱而形成粉紅花突變體�；�因控制花色色素合成的途徑、粉紅花突變體體細(xì)胞中基因與染色體的組成（其它基因數(shù)量與染色體均正常）如圖所示。

（1）正常情況下，甲圖中紅花植株的基因型有___________種。某正常紅花植株自交后代出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)型，子代中表現(xiàn)型的比例為______________。

（2）突變體①、②、③的花色相同，這說(shuō)明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)____________有關(guān)。對(duì)R與r基因的mRNA進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其末端序列存在差異，如圖所示。二者編碼的氨基酸在數(shù)量上相差__________個(gè)（起始密碼子位置相同，UAA、UAG與UGA為終止密碼子），其直接原因是____________________________。

（3）基因型為iiDdRr的花芽中，出現(xiàn)基因型為iiDdr的一部分細(xì)胞，其發(fā)育形成的花呈_________色，該變異是細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)__________的結(jié)果。基因型為iiDdr的突變體自交所形成的部分受精卵不能發(fā)育，其根本原因是_______。

（4）今有已知基因組成的純種正常植株若干，請(qǐng)利用上述材料設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，以確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體（假設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不存在突變與染色體互換，各型配子活力相同）。

實(shí)驗(yàn)步驟：讓該突變體與基因型為_____的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例。結(jié)果預(yù)測(cè)：I若子代中________，則其為突變體①；II若子代中_________，則其為突變體②；III若子代中_________，則其為突變體③。

Answer 1

（1）4 3:1或9:7（1:3或7:9）

（2）基因（R與r）的數(shù)量 4 在r的mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼子

（3）白 染色體數(shù)目變異或缺失 缺少發(fā)育成完整個(gè)體的部分基因

（4）答案一：iiDDRR I紅：粉紅為3:1 II紅：粉紅為5:1 III紅：粉紅為1:1

答案二：iiDDrr I紅：粉紅：白為1:1:2 II紅：粉紅：白為1:2:3 III紅：粉紅：白為1：0：1

【解析】

試題分析：

（1）由甲圖可推知，紅花植株的基因型為iiD_R_，白花植株的基因型可能為I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr；由甲、乙兩圖可知，粉紅花突變體的基因型應(yīng)為iiD_Rrr。正常情況下，甲圖中紅花植株的基因型有4種。某正常紅花植株自交后代出現(xiàn)了兩種表現(xiàn)型，則該植株可能為iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr，子代中表現(xiàn)型的比例為3:1或9:7。

（2）由乙圖可知，突變體①②③都是含1個(gè)R和2個(gè)rr，它們的花色相同，這說(shuō)明花色素的合成量與體細(xì)胞內(nèi)R、r數(shù)量有關(guān)。從R與r基因的mRNA末端序列可以看出，R的mRNA上終止密碼子在第6個(gè)密碼子位置，而r的mRNA上終止密碼子在第2個(gè)密碼子位置，所以二者編碼的氨基酸在數(shù)量上相差4個(gè)，其直接原因是r的mRNA上終止密碼子位置前移。

（3）由甲圖可知，基因型為iiDdr的細(xì)胞能合成白色物質(zhì)2，所以其發(fā)育形成的花呈白色，該變異是細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的結(jié)果。基因型為iiDdr的突變體可產(chǎn)生iDr、ido、idr、iDo四種配子，自交會(huì)形成缺失兩條染色體的受精卵，這部分受精卵不能發(fā)育的根本原因是缺少發(fā)育成完整個(gè)體所必需的部分基因。

（4）確定iiDdRrr植株屬于圖乙中的哪一種突變體，可有兩種方案：

方案一：讓該突變體與基因型為iiDDRR的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例。若是iiDDRR×突變體①，由于iiDDRR產(chǎn)生的配子是iDR，突變體①產(chǎn)生Ro、rr、Rr、ro四種配子，則子代中只有紅花和粉紅花，比例為3:1；若是iiDDRR×突變體②，突變體②產(chǎn)生2Rr、2r、1rr、1R四種配子，則子代中也只有紅花和粉紅花，比例為5:1；若是iiDDRR×突變體③，突變體③只產(chǎn)生R、rr兩種配子，則子代中有紅花和粉紅花，比例為1:1。

方案二：讓該突變體與基因型為iiDDrr的植株雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型與比例。I若子代中紅：粉紅：白為1:1:2，則其為突變體①；II若子代中紅：粉紅：白為1:2:3，則其為突變體②；III若子代中紅：粉紅：白為1：0：1，則其為突變體③。

考點(diǎn)：本題考查染色體變異與遺傳定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理判斷或得出正確結(jié)論的能力。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：基因的概念 考點(diǎn)2：自由組合定律 試題屬性

• 題型：
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• 年級(jí)：