Question

10．某二倍体植物（2N=36）的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制，花色色素合成的途径如图1所示．研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其它基因数量与染色体均正常）如图2所示，减数第一次分裂过程中配对的3条染色体，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体会随机地移向细胞一极．

（1）若某正常红花植株自交后代出现了两种表现型且比例为3：1，则该正常红花植株的基因型为iiDDRr或iiDdRR．
（2）基因R与突变后产生的r基因，所含的脱氧核苷酸数目的关系是相等或不相等（填“相等”、“不相等”或“相等或不相等”）．
（3）突变体①、②、③的花色相同，突变体②发生的染色体畸变类型为染色体数目变异．突变体①在有丝分裂后期有72条染色体，该时期细胞的基因型为RRrrrr（仅考虑R、r一对等位基因）．
（4）为了确定iiDdRrr植株属于图2中的哪一种突变体，某小组进行了以下实验：（假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各种类型的配子活力相同，无致死现象．）
实验步骤：让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：Ⅰ．若子代中红花：粉红花：白花=1：1：2，则其为突变体①；
Ⅱ．若子代中红花：粉红花：白花=1：2：3，则其为突变体②；
Ⅲ．若子代中红花：粉红花：白花=1：0：1，则其为突变体③．
（5）若突变体③的基因型为iiddRrr与基因型为iiDDrr的植株杂交，请写出它们的遗传图解（要求写出配子）．
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Answer 1

分析 根据二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因控制，说明其遵循基因的自由组合定律．由于I抑制D的表达，所以形成红色物质的基因组成为iiD_-R_-．突变体①和突变体③是染色体结构发生变异，突变体②是染色体数目发生变异．突变体①减数分裂可产生R、rr、Rr、r四种配子，比例为1：1：1：1；突变体②减数分裂可产生R、Rr、rr、r四种配子，比例为1：2：1：2；突变体③减数分裂可产生R、rr两种配子，比例为1：1．

解答 解：（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4种．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，如果是iiDdRR或iiDDRr，则子代中表现型的比例为3：1．
（2）基因R与突变后产生的r基因，两者是互为等位基因，所含的脱氧核苷酸数目可能相等也可能不相等．
（3）由于基因型为iiDdr的细胞中缺少R，不能形成红色物质，所以其发育形成的花呈白色．该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异或缺失的结果，突变体①在有丝分裂后期染色体数目加倍，故含有36条染色体．
（4）由于iiDdRrr植株中多了一个r基因，又体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．因此用iiDdRrr植株与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．如果子代中红：粉红：白为1：1：2，则其为突变体①；如果子代中红：粉红：白为1：2：3，则其为突变体②；如果子代中红：白为1：1，则其为突变体③．
（5）遗传图解如下：

故答案为：
（1）iiDDRr或iiDdRR
（2）相等或不相等
（3）染色体数目变异    72    RRrrrr
（4）1：1：2    1：2：3
（5）

点评 本题考查基因自由组合定律和基因与性状关系的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．