Question

【題目】某種植物花瓣色素的合成途徑如圖所示。已知酶①的合成受等位基因A/a中A基因的控制，酶②的合成受等位基因B/b中b基因的控制，酶③的合成受等位基因D或d的控制，上述三對基因獨立遺傳。酶①和酶③對白色底物的利用能力相同，且藍色和黃色同時存在時花瓣表現為綠色，藍色和紅色同時存在時花瓣表現為紫色。

回答下列問題：

（1）已知任意黃花植株自交均無法得到藍花子代，推測酶③的合成受____（填“基因D”或“基因d”）的控制，原因是____。若某植株自交得到的子代表現型及比例為綠花：黃花：紫花：紅花=9：3：3：1，則該親本植株的表現型及基因型分別是____。

（2）假設另外一對獨立遺傳的基因E/e中E基因控制合成酶④，酶④與酶①的功能相同，但酶④存在時，酶③不能發揮作用。結合現有結論，在考慮基因E/e的情況下，植物種群中純合紅花植株的基因型最多有____種。選取基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到F1，F1自交得F2，F2中紅花植株的比例為 ___。

Answer 1

【答案】基因D 若基因d控制合成酶③，那么黃花植株可能存在 AaB_Dd的個體，其自交可得到aa_ _dd，表現為藍花，這與實驗結果不符，所以控制酶③合成的是基因D 綠花、 AABbDd 5 13/16

【解析】

1、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時，位于同源染色體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進行自由組合。

2、由題圖可知，該植物的花瓣顏色是由基因通過控制酶的合成控制細胞代謝而控制的。酶①存在、酶②③不存在為黃色，酶①②存在、酶③不存在為紅色，酶①③存在、酶②不存在為綠色，酶①②都不存在。不論酶②是否存在都為白色，酶①②③都存在為紫色。

（1）由分析可知，花瓣為黃色時存在酶①不存在酶②③，如果酶③由d基因控制，D_不能合成③，黃花基因型可能有AaBbDd，其自交可得到aa_ _dd，即會合成藍色色素，因此子代會出現藍花，這與題干矛盾，因此酶③不是由d控制的，而是由D基因控制的。

某植株自交某植株自交得到的子代表現型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花=9∶3∶3∶1，說明是2對等位基因的自由組合，1對純合，又知自交后代無白花個體，因此自交后代無aa個體，親本基因型應該是AABbDd，表現為綠花。

（2）由題意知，植株自交得到的子代表現型及比例為綠花∶黃花∶紫花∶紅花=9∶3∶3∶1，子二代紅花的比例是1/16，因此紅花基因型是AAbbdd，即酶②是由隱性基因b控制。若該植物花瓣顏色由4對等位基因控制，且遵循自由組合定律，種群中紅花應該具備的條件是酶①②存在、酶③不存在，酶④可以存在或不存在，酶④②存在，酶③存在或不存在，或者是酶①④②存在、酶③存在或不存在都行，基因型可以表示為：A_bbD_E_、A_bbdd__、aabbddE_、A_bb__E_，純合體種類是AAbbDDEE、AAbbBddEE、AAbbddee、aabbddEE、AAbbddEE，共5種基因型；

基因型為AAbbDDEE和AAbbddee的植株雜交得到F1，基因型為AAbbDdEe，F1自交得F2，F2中紅花植株的比例為AAbbddee+AAbbddE_+AAbbD_E_=1/16+3/16+9/16=13/16。