Question

6．某雌雄同株植物子叶的颜色由5对独立遗传的基因控制，其中4对基因控制色素合成，这4对基因中任意一对为隐性纯合时色素不能合成，表现为无色，其他情况均表现为有色．在有色的基础上，另一对基因控制紫色和红色，隐性基因纯合时为红色，其它情况为紫色．回答下列问题：
（1）控制色素合成的4对基因互为非等位（填“等位”或“非等位”）基因．子叶呈紫色的植株基因型有32种．
（2）现有一子叶呈红色的植株，请设计一个遗传实验检测该植株是否为纯合体（请简要写出实验思路、预期实验结果及结论）．实验思路：让该植株自交，观察并统计后代的性状表现
预期实验结果及结论：若后代子叶全部为红色，则为纯合体；若后代子叶既有红色也有白色，则为杂合体．
（3）现有纯合的子叶呈红色的种子，因萌发时受到辐射影响，长成的植株自交后所结的部分种子子叶呈无色，则最可能的原因是控制色素合成的4对基因中至少有一个突变为隐性基因．

Answer 1

分析 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合；由题意知，某植物花色由5对等位基因控制，且5对等位基因独立遗传，因此遵循自由组合定律，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答．

解答 解：（1）由题意知，5对等位基因独立遗传，因此控制色素合成的四对等位基因遵循自由组合定律，分别位于4对同源染色体上，4对等位基因属于非等位基因；假如5对等位基因分别用Aa、Bb、Cc、Dd、Ee表示，E、e表示控制紫色和红色，隐性基因纯合时为红色，其它情况为紫色，因此子叶呈紫色的植株基因型是A_B_C_D_E_，共有2×2×2×2×2=32种基因型．
（2）由题意知，子叶呈红色的植株的基因型是A_B_C_D_ee，让该植株自交，如果是纯合子，基因型是AABBCCDDee，自交后代的基因型都是AABBCCDDee，表现为红色，如果是杂合子，则自交后代四对控制色素合成的基因至少有一对隐性纯合，表现为无色，所以自交后代如果出现无色，则为杂合子．
（3）由题意知，纯合的子叶呈红色的基因型是AABBCCDDee，如果该种子发时受到辐射影响，长成的植株自交后所结的部分种子子叶呈无色，说明控制合成色素的4对等位基因至少一对是隐性纯合，最可能的原因是AABBCCDD中一个显性基因突变成隐性基因所致．
故答案为：
（1）非等位        32
（2）实验思路：让该植株自交，观察并统计后代的性状表现
预期实验结果及结论：若后代子叶全部为红色，则为纯合体；若后代子叶既有红色也有白色，则为杂合体
（3）控制色素合成的4对基因中至少有一个突变为隐性基因

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和应用条件，学会应用分离定律解答自由组合问题，并分析题干获取信息，利用题干信息进行推理、解答问题，应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．