题目内容

【题目】某雌雄异株的二倍体植物花色有红花、橙花、白花三种植株。已知雌株与雄株由M、m基因控制,花色受A、a与B、b基因的控制(A与B基因同时存在的植株开红花,二者都不存在时开白花),相关基因独立遗传且完全显性。为研究该植物的遗传,所进行的实验如下:

实验1:利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗,对幼苗进行处理,获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为1:1。利用橙花植株的花粉重复上述实验,结果相同。

实验2:红花雄株与红花雌株杂交,每组杂交子代中,雌株与雄株的比例约为1:1,且总出现比例约为1:2:1的红花株、橙花株、白花株。

请回答:

(1)花瓣细胞中的色素位于________________________(填细胞器名称)中,催化色素合成的酶的合成场所是____________________(填细胞器名称)。

(2)对红花植株的花粉离体培养,所获得的幼苗的特点是___________________。

(3)由实验1可知:正常白花雌株的基因型是________________。正常情况下,雄株与雌株杂交,每组杂交子代中,雌株与雄株的比例总是1:1,出现该结果的原因是_______________________。此实验结果验证了________________________定律。

(4)红花雄株与红花雌株杂交,子代中红花株、橙花株与白花株的比例为1:2:1。研究者认为出现该性状分离比的原因是只有基因型为ab的花粉才可育的结果。可利用红花或橙花植株的测交实验进行验证。

若用红花雄株测交的结果为_____________,用红花雌株测交的结果为___________,则该观点正确;

若用橙花雄株测交的结果为_____________,用橙花雌株测交的结果为___________,则该观点正确;

【答案】 液泡 核糖体 植株弱小,高度不育 aabbmm 正常情况下雌株的基因型为mm,不产生含M基因的雌配子,因此,雄株的基因型为Mm,所以雄株和雌株杂交时,雌株与雄株的比例总是1:1 基因的分离 子代全白 子代红花:橙花:白花=1:2:1 子代全白 橙花:白花=1:1

【解析】【试题分析】本题主要考查基因的分离及自由组合规律的实质及应用。

(1)控制花瓣、果实颜色的色素存在于液泡的细胞液中,催化色素合成的酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体;

(2)对红花植株的花粉离体培养,得到的个体含有红花植株配子的染色体,属于单倍体,单倍体植株的特点是长得弱小,而且高度不育;

(3)据题意可知,M和m、A和a、B和b独立遗传且完全显性,因此在遗传过程中遵循自由组合定律;花色受A、a与B、b基因的控制,A与B基因同时存在的植株开红花,二者都不存在时开白花,因此红花植株的基因型是A_B_,橙花植株为aaB_、A_bb,白花植株的基因型是aabb,实验1是利用红花植株的花粉进行离体培养获得幼苗,对幼苗进行处理,获得的正常植株全部开白花且雌株与雄株的比例约为1:1,那么该正常的白花植株为纯合子,基因型为aabbMM和aabbmm;推出红花植株的花粉有abM和abm两种,则基因型为AaBbMm,雌株的基因型为mm,只能产生m配子,所以杂交子代中,雌株与雄株的比例总是1:1,该结果符合基因的分离定律;

(4)由于红花雄株与红花雌株杂交,子代中红花株、橙花株与白花株的比例为1:2:1,结合上面的分析,可知红花雄株的基因型为AaBbMm,理论上产生的雄配子有8种:ABM、ABm、AbM、Abm、aBM、aBm、abM、abm,因只有基因型为ab的花粉才可育,因此红花雄株实际上只产生abM和abm的配子,红花雌株基因型为AaBbmm,产生的配子1/4ABm、1/4Abm、1/4aBm、1/4abm有则杂交子代基因型(只考虑花色基因)为1/4AaBb(红花)、1/4Aabb(橙花)、1/4aaBb(橙花)、1/4aabb(白花),符合1:2:1。

若用红花雄株测交,即♂AaBb×♀aabb,因雄株只产生ab的配子,则其子代全为aabb(白花),用红花雌株测交,即♀AaBb×♂aabb,则其子代为1/4AaBb(红花)、1/4Aabb(橙花)、1/4aaBb(橙花)、1/4aabb(白花),即红花:橙花:白花=1:2:1,该观点正确;

若用橙花雄株测交,即♂Aabb或aaBb×♀aabb,雄株只产生ab的配子,则其子代全为aabb(白花),用橙花雌株测交,即♀Aabb或aaBb×♂aabb,则其子代为1/2Aabb(橙花)和1/2aabb(白花)或1/2aaBb(橙花)和1/2aabb(白花),即橙花:白花=1:1,该观点正确。

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