Question

【题目】某二倍体植物（2n=20）的花色受两对独立遗传的基因A、a 和B、b控制，已知基因A可以将白色前体物质转化为红色色素，Aa、AA的效应相同 。Bb将红色色素淡化为粉红色，BB可以将红色色素彻底淡化为白色。将一株纯合的红花植株和一株白花植株（aaBB）杂交产生的大量种子（F1）用射线处理后萌发，F1植株中有一株白花，其余为粉红花。请回答下列问题：

（1））若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA分子有3个碱基对发生了改变，若该DNA控制合成的蛋白质都正常，试说出两种可能的原因________________________、______________________________。

（2）关于F1白花植株产生的原因，科研人员提出了以下几种假说：

假说一：F1种子发生了一条染色体丢失；

假说二：F1种子发生了一条染色体部分片段缺失；

假说三：F1种子一条染色体上的某个基因发生了突变。

①经显微镜观察，F1白花植株减数第一次分裂前期四分体的个数为______个，可以否定假说一；

②已知4种不同颜色的荧光物质可以对A、a和B、b基因进行标记。经显微镜观察，F1白花植株的小孢子母细胞（与动物的初级精母细胞相同）中荧光点的数目为______个，可以否定假说二。

（3）现已确定种子萌发时某个基因发生了突变。

①有人认为：F1种子一定发生了A→a的隐性突变。该说法是否正确并说明原因_______________________________________________________________。

②专家认为：F1种子中另一对基因发生了一次显性突变（突变基因与A、B基因不在同一条染色体上），突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a，B，b无影响。若假设正确，F1白花植株自交，子代表现型及比例为___________________________。

Answer 1

【答案】该三个碱基对改变引起了密码子改变，但对应的氨基酸未改变（密码子的简并性） 该三个碱基改变发生于DNA的非基因序列 10 8 不正确当发生b→B的显性突变时，基因型为AaBB的植株也开白花 红花：粉红花：白花=3:6:55

【解析】

解答本题需要学生根据题干中各种色素的合成途径，判断粉色、红色、白色植物个体的基因型，据题意"已知基因A可以将白色物质转化为红色色素，BB可以将红色色素彻底淡化为白色， Bb将红色色素不彻底淡化为粉红色”可判断红色植株个体的基因型为A_bb，粉色植株个体的基因型为A_Bb，白色植株个体的基因型为aa__、A BB。

（1）若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA分子有3个碱基对发生了改变，若该DNA控制合成的蛋白质都正常，可能是这三个碱基对改变引起了密码子改变，由于密码子的简并性，对应的氨基酸未改变，所以得到的蛋白质正常；也可能是这三个碱基改变发生在DNA的非基因序列，与蛋白质的表达无关。

（2）①出现四分体是减数分裂前期的重要特征，因此用显微镜观察四分体应在F1白花植株减数第一次分裂的前期，此植物共有20条染色体，可形成10个四分体。如果观察到白花植株有10个四分体，说明没有丢失染色体可否定假说一；②由于减数第一次分裂前的间期，染色体进行复制，其上的基因也复制，导致染色体上的基因加倍，因此用4种不同颜色的荧光对A、a和B、b基因进行标记，经显微镜观察，F1白花植株的小孢子母细胞(减数第一次分裂)中荧光点的数目为8个，可以否定假说二，说明F1种子没有发生染色体片段缺失，否则荧光点的数目会小于8个。
（3）①F1植株的基因型为AaBb，而白花植株的基因型为aaB 或A BB，因此，F1植株中有一株白花的原因可能是发生了A→a的隐性突变，导致F1植株的基因型由AaBb(粉色)变为aaBb(白色)，也可能是发生b→B的显性突变，导致F1的基因型由AaBb(粉色)变为为AaBB（白色）。因此有人认为F1种子定发生了A→a的隐性突变，该说法不正确。
②据题意可知，另外一对基因与与A、B基因不在同-条染色体上，因此这三对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。设另一对等位基因为C、c，据题意F1种子中另一对基因发生了一次显性突变，且突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a， B， b无影响，因此F1白花植株的基因型为AaBbCc，结合题意突变基因的产物可以抑制A基因的功能，但对a，B，b无影响，可知F1白花植株自交产生的后代植株的基因型、表现型及所占比例为:红色基因型为A_bbcc，所占比例为3/4×1/4×1/4=3/64 ，粉色基因型为A Bbcc，所占比例为3/4×1/2×1/4=3/32，白色基因型分别为A_BBC 、A BbC_、A BBcc、A bbC_、aaB_C 、aaB cc、aabbC_、aabbcc，所占比例为1-3/64-3/32=55/64，因此若假设正确，F1白花植株自交，子代表现型及比例为红花:粉红花:白花=3:6:55。