Question

7．二倍体观赏植物蓝铃花的花色（紫色、蓝色、白色）由三对常染色体上的等位基因（A、a，E、e，F、f）控制，图1为基因控制物质合成的途径．请分析回答下列问题：

（1）研究发现有A基因存在时花色为白色，则基因A对基因E的表达有抑制作用．
（2）选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F₁全为紫花，F₂中白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，请推断图中有色物质Ⅱ代表紫色（填“蓝色”或“紫色”）物质，亲本白花植株的基因型是aaeeff，将F₂中的紫花植株自交，F₃中蓝花植株所占的比例是$\frac{5}{36}$．
（3）基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株杂交，F₂植株的表现型与比例为白花：蓝花=13：3．
（4）已知体细胞中f基因数多于F基因时，F基因不能表达．图2是基因型为aaEeFf的两种突变体类型与其可能的染色体组成（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）．
①图中甲所示的变异类型是染色体结构变异（或易位），基因型为aaEeFff的突变体花色为蓝色．
②现有纯合的紫花和蓝花植株，欲通过一代杂交确定aaEeFff植株属于图中的哪一种突变体类型，请完善实验步骤及结果预测．
实验步骤：让该突变体与纯合蓝花植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
Ⅰ．若子代中蓝：紫=3：1，则其为甲突变体；
Ⅱ．若子代中蓝：紫=1：1，则其为乙突变体．

Answer 1

分析 分析题图可知：
图1：E控制有色物质Ⅰ，F控制有色物质Ⅱ，当E不存在时表现为白色；
图2：甲乙细胞都发生了染色体结构的变异，分别是易位和重复．

解答 解：（1）根据图1分析已知E控制有色物质Ⅰ，F控制有色物质Ⅱ，但是当A基因存在时花色为白色，说明A基因对E有抑制作用．
（2）选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F₁全为紫花，F₂中白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，说明F₁紫花为双杂合子aaEeFf，则有色物质Ⅱ是紫花，有色物质Ⅰ是蓝花．同时也说明亲本白花的基因型是aaeeff，紫花的基因型是aaEEFF．F₂中的紫花植株的基因型有aaEEFF（$\frac{1}{9}$）、aaEEFf（$\frac{2}{9}$）、aaEeFF（$\frac{2}{9}$）、aaEeFf（$\frac{4}{9}$），它们自交后代蓝花（E_ff）的比例为$\frac{2}{9}$×$\frac{1}{4}$+$\frac{4}{9}$×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{5}{36}$．
（3）基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株aaEEff杂交，F₂植株的基因型及比例为A_E_ff（白花）：A_eeff（白花）：aaE_ff（蓝花）：aaeeff（白花）=9：3：3：1，即表现型与比例为白花：蓝花=13：3．
（4）①图2中，甲细胞在非同源染色体上多了一个f，为染色体结构变异（或易位）；由于体细胞中f基因数多于F基因时，F基因不能表达，所以基因型为aaEeFff的突变体花色为蓝花．
②让突变体aaEeFff与基因型为aaEEFF（紫花）的植株杂交，若子代中蓝：紫=3：1，则其为突变体甲；若子代中蓝：紫=1：1，则其为突变体乙．
故答案为：
（1）抑制
（2）紫色      aaeeff     $\frac{5}{36}$      
（3）白花：蓝花=13：3
（4）①染色体结构变异（或易位）蓝色    ②结果预测：Ⅰ．甲Ⅱ．蓝：紫=1：1     乙

点评 本题难度较大，属于考纲中理解、应用层次的要求，着重考查了基因自由组合定律的应用，解题关键是能够根据题意及题图判断出白色个体和黄色个体的基因型，并能利用基因自由组合定律进行相关计算．