Question

20．某二倍体植物的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，由两对基因（A、a和B、b）控制，花瓣颜色的形成原理如下图所示．研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F₁全部表现为红花，然后让F₁进行自交得到F₂．回答下列问题：

（1）基因A和a不同的根本原因两者的脱氧核苷酸（或碱基）序列不同．
（2）F₁红花植株的基因型为AaBb．
（3）有人认为A、a和B、b基因是在同一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上．
①若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则F₂中的表现型及比例为白花：紫花：红花：粉红花=4：3：6：3．如果从减数分裂的角度看，出现此现象的原因是同源染色体（上的等位基因）彼此分离的同时，非同源染色体（上的非等位基因）自由组合．
②若A、a和B、b基因在同一对同源染色体上（不考虑交叉互换及突变）．则F₂中的表现型比例为紫色：红色：白色=1：2：1．

Answer 1

分析 1、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进行自由组合．
2、由细胞代谢途径可知，基因型为A_bb的个体开紫色花，A_Bb开红色花，A_BB开粉红花，aa__开白花；由于白花植株的基因型是aa__，紫花植株的基因型是A_bb，二者杂交都开红花，子一代花的基因型是AaBb，亲本白花的基因型是aaBB，紫花的基因型是AAbb．

解答 解：（1）遗传信息是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，基因是具有遗传效应的DNA片段，A、a基因不同根本原因是二者的脱氧核苷酸的排列顺序不同．
（2）由分析可知，子一代红花植株的基因型是AaBb．
（3）①如果A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，基因型为AaBb的子一代自交得到的子二代A_bb=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，开紫花，A_Bb=$\frac{3}{4}×\frac{2}{4}=\frac{6}{16}$，开红花，A_BB=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，开分粉色花，aa__=$\frac{1}{4}$，开白花，所以白花：紫花：红花：粉红花=4：3：6：3．
②如果两对等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律，子一代产生的配子的类型及比例是Ab：aB=1：1，自交后代的基因型及比例是AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1，分别开紫花、红花、白花，紫色：红色：白色=1：2：1．
故答案为：
（1）两者的脱氧核苷酸（或碱基）序列不同        
（2）AaBb
（3）①白花：紫花：红花：粉红花=4：3：6：3        同源染色体（上的等位基因）彼此分离的同时，非同源染色体（上的非等位基因）自由组合
②紫色：红色：白色=1：2：1

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律、自由组合定律的实质和使用条件以及基因与性状的关系，学会根据细胞代谢的途径判断不同基因型的性状表现，并应用演绎推理的方法设计遗传实验探究基因在遗传过程中遵循的遗传规律，预期结果、获取结论．