Question

【题目】某二倍体植物的花色受一对等位基因控制，该植物的某品系在自然条件下大量种植时只开红花，将该品系移入温室栽培后，后代出现开白花的植株。科研工作者对子代中出现白花植株的原因提出三种假说：

①环境改变但遗传物质不变；②控制该植物花色的基因发生显性突变；③控制该植物花色的基因发生隐性突变。为研究白花植株的形成原因，用白花植株与自然条件下种植的红花植株杂交。请回答下列问题：

（1）自然条件下种植的红花植株为_______（填“纯合子”或“杂合子”）。

（2）上述的杂交实验和后续实验都应在__________（填“自然”或“温室”）条件下进行。

（3）若杂交后，子一代全为红花植株，则说明假说_______（填序号）一定不成立，为进一步研究白花植株的形成原因，请利用子一代的红花植株为实验材料设计相关实验____________。（要求写出实验思路、预期结果和相应结论）

Answer 1

【答案】纯合子 自然 ② 实验思路：子一代红花植株自交，观察其子代花色情况。

预期结果和相应结论：若其子代中出现白花植株，则假说③成立；若其子代全为红花植株，则假说①成立。

【解析】

生物的表现型由基因型和环境共同决定，若环境引起了生物的遗传物质发生了变化，则为可遗传变异，否则为不可遗传变异。

（1）根据“该植物的某品系在自然条件下大量种植时只开红花”，可说明自然条件下种植的红花植株为纯合子，自交后代不发生性状分离。

（2）为防止环境因素对个体表现型的影响，上述的杂交实验和后续实验都应在自然条件下进行。

（3）若假设①成立，由于白花的遗传物质不变，所以该白花植株与自然条件下种植的红花植株杂交，在自然条件下生长，后代应全为红花。若假设②成立，设控制该对性状的基因为A、a，则该白花基因型为Aa，该白花植株（Aa）与自然条件下种植的红花植株（aa）杂交，在自然条件下生长，后代应为红花∶白化=1∶1。若假设③成立，则该白花基因型为aa，该白花植株（aa）与自然条件下种植的红花植株（AA）杂交，在自然条件下生长，后代应全为红花。所以若杂交后，子一代全为红花植株，则说明假说②一定不成立，为进一步研究白花植株的形成原因，可让子一代红花植株自交，观察其子代花色情况。若假说③成立，则子一代红花植株的基因型为Aa，自交后代会出现白花；若假说①成立，则子一代仍为红花纯合子，子一代自交后代仍全为红花。所以若其子代中出现白花植株，则假说③成立；若其子代全为红花植株，则假说①成立。