Question

【題目】某二倍體植物的花色受三對獨立遺傳的基因（B、b； D、d；R、r)控制。研究發現，當體細胞中r基因數多于R基因數時，R基因的表達會減弱而形成粉紅花突變體。圖甲表示基因控制花色色素合成的途徑，圖乙表示粉紅花突變體①、粉紅花突變體②、粉紅花突變體③體細胞中基因與染色體的組成（其它基因數量與染色體均正常）。

（1）圖甲體現基因對性狀控制的方式是_____________，進而控制生物的性狀。

（2）突變體①、②、③的花色相同，這說明花色色素的合成量與體細胞內_____________有關。

（3）基因型為bbDDr和bbDDR的突變體自交所形成的受精卵中都約有1/4不能發育，推測其最可能的原因是_________________________。

（4）假設圖乙所示的染色體上不攜帶B與b、D與d基因，實驗過程中不存在基因突變與交叉互換；各型配子活力相同。現有該種植株的各種純合子，欲確定bbDdRrr植株屬于圖乙中的哪種突變體，請利用題中己知信息設計—個實驗方案，并預測實驗結果得出結論。

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Answer 1

【答案】 基因通過控制酶的合成來控制代謝過程 R與r基因的數量 R或r基因是受精卵發育所必需的 實驗方案：讓該突變體植株與基因型為bbDDrr（或bbddrr）的植株雜交，觀察并統計子代表現型及比例。預測結果：Ⅰ.若子代表現型及比例為紅：粉紅：白為1:1:2 (或1:1:6），則該突變體植株屬于突變體①類型；Ⅱ.若子代表現型及比例為紅：粉紅：白為1:2:3（或1:2:9），則該突變體植株屬于突變體②類型；Ⅲ.若子代表現型及比例為紅：白為1:1（或1:3），則該突變體植株屬于突變體③類型

【解析】

根據二倍體植物的花色受獨立遺傳且完全顯性的三對基因控制，說明其遵循基因的自由組合定律。據圖甲可知，由于B基因抑制D基因的表達，所以形成紅色物質的基因組成為bbD_R_，白色物質2基因組成為bbD_rr，白色物質1的基因組成為B_ _ _ _ _或bbdd_ _，突變體①和突變體③是染色體結構變異，突變體②是染色體數目發生變異。突變體①減數分裂可產生R、rr、Rr、r四種配子，比例為1：1：1：1；突變體②減數分裂可產生R、Rr、rr、r四種配子，比例為1：2：1：2；突變體③減數分裂可產生R、rr兩種配子，比例為1：1。

（1）據圖甲可知，D與R基因可分別控制合成相應的酶，而相應的酶再通過催化作用控制代謝過程進而產生相應的花色色素，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程。這是基因控制生物代謝的間接途徑。

（2）據圖可知，由于突變體①、②、③中都含有1個R和2個r基因，表現的花色相同，這說明花色色素的合成與體細胞內R與r基因的數量有關。

（3）基因型為bbDDr和bbDDR的突變體自交所形成的受精卵中，都有1/4的受精卵無R或r基因，這部分受精卵不能發育，因此R或r基因是受精卵發育所必需的。

（4）由于Rrr多了一個r基因，又體細胞中r基因多于R基因時，R基因的表達會減弱而形成粉紅花突變體，因此用bbDdrr植株與基因型為bbDDrr（或bbddrr）的植株雜交，觀察并統計子代的表現型及比例，即可確定突變類型。突變體①產生的配子的種類及比例為Rr：r：R：rr=1：1：1：1；突變體②產生的配子的種類及比例為R：rr：Rr：r=1：1：2：2；突變體③產生的配子的種類及比例為R：rr=1：1。當用bbDdrr植株與基因型為bbDDrr（或bbddrr）植株雜交時，則Ⅰ.若子代表現型及比例為紅：粉紅：白為1:1:2 (或1:1:6），則該突變體植株屬于突變體①類型；Ⅱ.若子代表現型及比例為紅：粉紅：白為1:2:3（或1:2:9），則該突變體植株屬于突變體②類型；Ⅲ.若子代表現型及比例為紅：白為1:1（或1:3），則該突變體植株屬于突變體③類型。