Question

20．自然状态下矮牵牛的花色有红花和白花两种，与显性基因A和隐性基因a有关，现有甲（红花）和乙（白花）两种矮牵牛花，下表是利用甲乙两株矮牵牛花进行遗传实验的结果：

杂交组合		F1表现型及比例
一	甲×甲	红花：白花=3：1
二	甲×乙	红花：白花=1：1
三	乙×乙	全为白花

（1）根据表中第一组的杂交组合，可知红花为显性，花色的遗传符合基因的分离定律．
（2）如果对甲株的花蕾进行遮光处理，则当花开放后全都是白花，说明生物的性状还受环境的影响，这样处理后的甲株自交，在对花蕾不遮光的情况下，其产生的后代表现型及比例为红花：白花=3：1．
（3）甲株由于受某种病毒感染，花色变为紫色，称它为甲′，又做了如下 杂交实验，结果如下表：

杂交组合		F1表现型及比例
四	甲′×甲′	紫花：红花：白花=9：3：4
五	甲′×乙	紫花：红花：白花=1：1：2

①甲株因病毒感染而出现开紫花的变异是（是/不是）可遗传变异，与花色有关的基因除了A和a，还与等位基因B和b有关，则甲′的基因型为AaBb，而紫花形成的代谢途径如图1所示，请在图中补充完善相关的基因：
②第五组杂交组合产生的F1中的紫花与白花杂交，后代的表现型及比例为紫花：红花：白花=5：3：8．
（4）经研究发现，花中的紫色物质具有抗癌作用，科学家通过基因工程，使大肠杆菌能产生这种物质，作为基因进入大肠杆菌的“分子运输车”最好是质粒，而基因工程的核心是目的基因与运载体结合，图2为目的基因中的一个片段，现有一种限制酶能识别特定的核苷酸序列，并从C-A之间“切割”，请写出这个基因被“切割”后最可能出现的黏性末端．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：甲×甲，F1表现型及比例：红花：白花=3：1，可确定红花若红花为显性，且遵循基因的分离定律；甲′×甲′，F₁表现型及比例：紫花：红花：白花=9：3：4，符合两对双杂合子的自交，所以可推知甲的基因型为AaBb，甲′×乙，F1表现型及比例：紫花：红花：白花=1：1：2，符合两对基因的测交实验，则乙的基因型为：aabb；生物表现型受基因和环境的控制，据此答题．

解答 解：（1）自然状态下矮牵牛的花色有红花和白花两种，与显性基因A和隐性基因a有关，现有甲（红花）和乙（白花）两种矮牵牛花，另由甲×甲，F1表现型及比例：红花：白花=3：1，发生性状分离，可确定红花若红花为显性，且遵循基因的分离定律；
（2）生物的表现型受基因型和环境共同控制，题干信息：对甲株的花蕾进行遮光处理，则当花开放后全都是白花，说明生物的性状受环境的影响，但环境只影响生物的表现型不会改变生物的遗传物质，所以这样处理后的甲株自交，在对花蕾不遮光的情况下，其产生的后代表现型及比例为仍为：红花：白花=3：1；
（3）①由图表2分析：甲′×甲′，F₁表现型及比例：紫花：红花：白花=9：3：4，符合两对双杂合子的自交，F₁表现型中有紫花，所以甲株因病毒感染而出现开紫花的变异是可遗传变异，并可推知甲′的基因型为AaBb；由于病毒感染之前只有红花所以A控制酶1的合成，B控制酶2的合成；②第五组杂交组合甲′×乙，F1表现型及比例：紫花：红花：白花=1：1：2，符合两对基因的测交实验，则乙的基因型为：aabb；所产生的F1中的紫花基因型为：AaBb白花基因型及比例为：$\frac{1}{2}$aaBb，$\frac{1}{2}$aabb，则第五组杂交组合产生的F1中的紫花与白花杂交，后代的表现型及比例为：紫花：$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$×$\frac{3}{4}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{5}{16}$，红花：$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{16}$，白花：$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$×1+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{8}{16}$，所以紫花：红花：白花=5：3：8；
（4）基因工程中的工具中基因的常用运载体：有质粒，动植物病毒等，所以作为基因进入大肠杆菌的“分子运输车”最好是质粒；而基因工程的核心是基因工程操作第二步即：目的基因与运载体结合；图2为目的基因中的一个片段，现有一种限制酶能识别特定的核苷酸序列，并从C-A之间“切割”，请写出这个基因被“切割”后最可能出现的黏性末端；
故答案为：
（1）一    红    基因的分离
（2）生物的性状还受环境的影响     红花：白花=3：1
（3）①是    AaBb     A控制酶1的合成，B控制酶2的合成
②紫花：红花：白花=5：3：8
（4）质粒     目的基因与运载体结合    

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的图表分析能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．