Question

某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制。研究发现，体细胞中b基因数多于B时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其它基因数量与染色体均正常）如图甲乙所示。请分析并回答：

（1）正常情况下，甲图示意的红花植株基因型有_________种。

（2）突变体①、②、③的花色相同，这说明花色色素的合成量与体细胞内_________有关。对B与b基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异（见下图所示）。

二者编码的氨基酸在数量上相差_________个（起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子），其根本原因是B基因和b基因的_________不同。

（3）基因型为iiAaBb的花芽中，出现基因型为iiAab的一部分细胞，推测这是在细胞分裂过程中染色体发生_________（2分）变异导致的。基因型为iiAAb的突变体自交所形成的受精卵中约有1/4不能发育，推测其原因是_________。

（4）欲确定iiAaBbb植株属于图乙中的哪种突变体，设计实验如下。

假设：图乙所示的染色体上不携带I与i、A与a基因；实验过程中不存在基因突变与交叉互换；各型配子活力相同。

实验步骤：

让该突变体植株与基因型为iiAAbb的植株杂交，观察并统计子代表现型及比例。

预测结果：

Ⅰ．若子代表现型及比例为_________，则该突变体植株属于突变体①类型；

Ⅱ．若子代表现型及比例为_________，则该突变体植株属于突变体②类型；

Ⅲ．若子代表现型及比例为_________，则该突变体植株属于突变体③类型。

Answer

（1）4

（2）基因（B与b）的数量 4 脱氧核苷酸对（碱基对）的排列顺序

（3）数目或结构（2分） B或b基因是受精卵发育所必需的

（4）Ⅰ．红：粉红：白为1:1:2 Ⅱ．红：粉红：白为1:2:3 Ⅲ．红：白为1:1

【解析】

试题分析：（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4种．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，如果是iiDdRR或iiDDRr，则子代中表现型的比例为3：1；如果是iiDdRd，则子代中表现型的比例为9：7。

（2）根据题意和图2分析可知：由于突变体①、②、③中都含有3个R或r基因，表现的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内基因R与r的数量有关．对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，图3中的第6个碱基在R的mRNA上为C，而在r的mRNA上为G；又UAG为终止密码子．说明在r的mRNA中提前出现终止密码子，导致二者编码的氨基酸在数量上相差4个。

（3）由于基因型为iiDdr的细胞中缺少R，不能形成红色物质，所以其发育形成的花呈白色．该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异或缺失的结果．基因型为iiDdr的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育，其根本原因是缺少发育成完整个体的部分基因。

（4）由于iiDdRrr植株中多了一个r基因，又体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．因此用iiDdRrr植株与基因型为iiDDRR的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．如果子代中红：粉红：白为1:1:2，则其为突变体①；如果子代中红：粉红：白为1:2:3，则其为突变体②；如果子代中红：白为1:1，则其为突变体③。

考点：本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。