Question

17．假定某植物的花色由位于三對非同源染色體上的非等位基因控制，其花色形成的生化過程如圖所示．酶2和酶3作用的底物相同，但是酶3對底物的親和力顯著大于酶2，以至于當酶2和酶3同時存在時只有酶3起作用．現(xiàn)有純合白花和純合紫花植株雜交，產(chǎn)生的F₁代均為紅花，F(xiàn)₁自交后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型．據(jù)此回答下列問題．
（1）從紅花和紫花植株的出現(xiàn)可知基因通過控制酶的合成從而控制代謝過程，進而控制生物的性狀．紅色素和紫色素的形成體現(xiàn)酶具有專一性的特點．
（2）親本中的白色植株基因型為aabbCC，紫色植株基因型為AABBcc，F(xiàn)₂代紫花植株中純合子所占的比例為$\frac{1}{9}$．
（3）人們發(fā)現(xiàn)在開紅花的植株中偶爾會出現(xiàn)開紫色的枝條，分析原因可能是體細胞在有絲分裂過程中一對等位基因發(fā)生基因突變的結果．將該枝條所結種子種植后發(fā)現(xiàn)全部開紫花，則該紅花植株的基因型為AABBCC或AABBCc．

Answer 1

分析 基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；二是通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀．
由于植物的花色由位于三對非同源染色體上的非等位基因控制，遵循基因自由組合規(guī)律．

解答 解：（1）從紅花和紫花植株的出現(xiàn)可知基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物的性狀．紅色素和紫色素的形成所需的酶不同，體現(xiàn)酶具有專一性的特點．
（2）由于當酶2和酶3同時存在時只有酶3起作用，所以純合紫花植株的基因組成肯定為AABBcc．由于F₁代均為紅花，所以純合白花的基因組成中必有aaCC；又F₁自交后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，說明存在b基因，因此純合白花的基因組成為aabbCC．F₂代紫花植株（$\frac{9}{64}$A_B_cc）中純合子$\frac{1}{64}$AABBcc所占的比例為$\frac{1}{9}$．
（3）根據(jù)題意和圖示分析可知：開紅花的植株基因型為A_B_C_，而開紫花的植株基因型為A_B_cc，這二者的轉(zhuǎn)變是一對等位基因發(fā)生基因突變的結果，所結種子種植后發(fā)現(xiàn)全部開紫花，則開紫花的植株基因型為AABBcc，因此可推測紅花植株的基因型為AABBCC或AABBCc．
故答案為：
（1）酶的合成從而控制代謝過程   專一性
（2）aabbCC    AABBcc    $\frac{1}{9}$
（3）有絲分裂    AABBCC或AABBCc

點評 本題考查基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．