Question

10．某种植物的表现型有高茎（H）和矮茎（h）、紫花和白花．已知紫花形成的生物化学途径是：
其中，A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a、B对b为显性．研究小组用纯合的高茎白花植株与纯合的矮茎白花植株杂交得F₁，F₁自交产生F₂，结果如下表．请回答：

子代	F1	F2
表现型	高茎紫花	高茎紫花	高茎白花	矮茎紫花	矮茎白花
		243株	188株	81株	64株

（1）根据实验结果分析，F₁的高茎紫花植株的基因型为HhAaBb，控制花色性状遗传的基因遵循了孟德尔的基因的自由组合定律．
（2）理论上，F₂中的高茎紫花植株的基因型有8种，其中能稳定遗传的高茎紫花植株所占比例为$\frac{1}{27}$；在F₂中，紫花植株与白花植株之比为9：7．
（3）若将F₂中的全部矮茎白花植株进行自由交配，子代中出现紫花植株的几率为$\frac{8}{49}$．
（4）取双杂合子的矮茎紫花植株的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗若干，它们的基因型为hAB、hAb、haB、hab；若对所获的单倍体幼苗用一定浓度的秋水仙素溶液进行处理，所得植株中出现白花植株的几率为$\frac{3}{4}$．
（5）植物h基因的出现是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如图所示．（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA）

如图所示的基因片段在转录时，以乙链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含5个氨基酸．
（6）在紫花形成的生物化学途径中，如果产生的中间产物呈红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株进行自交，子代植株的表现型及比例为紫花：红花：白花=9：3：4．

Answer 1

分析 1、分析题图1可知，该植株的花色由两对等位基因控制，紫花植株的基因型是A_B_，白花植株的基因型是aaB_、A_bb、aabb；且2对于等位基因独立遗传，因此遵循基因自由组合定律．
2、分析表格信息可知，用纯合的高茎白花植株与纯合的矮茎白花植株杂交得F₁，F₁全是高茎紫花，因此高茎对矮茎是显性，且亲本基因型是HHAAbb（HHaaBB）、hhaaBB（hhAAbb），杂交子一代的基因型是HhAaBb，子一代自交得到子二代，子二代的表现型及比例是高茎紫花：高茎白花：矮茎紫花：矮茎白花≈27：21：9：7=（3：1）×（9：7），因此三对等位基因分别位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．
3、基因转录是以DNA的一条链为模板进行的，已知DNA的双链碱基序列和起始密码子判断转录的模板链时，先根据起始密码子按照碱基互补配对原则判断出相应的DNA上的碱基序列，然后在DNA双链中找起始密码子对应的DNA序列在那条链上，该链即为转录的模板链；推测基因突变导致的氨基酸序列变化时，先根据基因突变的类型，按照碱基互补配对原则写出突变后转录形成的mRNA链上的碱基序列，然后对应所给密码子进行判断．

解答 解：（1）由分析可知，F₁的高茎紫花植株的基因型为HhAaBb；控制花色性状遗传的2对等位基因位于2对同源染色体上，遵循基因自由组合定律．
（2）F₂中的高茎紫花植株的基因型是H_A_B_，基因型种类是2×2×2=8种；其中能稳定遗传的高茎紫花植株所占比例为HHAABB=$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{27}$；单看花色，F₂中是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中A_B_表现为紫花，紫花植株与白花植株之比为9：7．
（3）F₂中矮茎白花的基因型是1hhAAbb、2hhAabb、1hhaaBB、2hhaaBb、1hhaabb，该种群产生配子的基因型及比例是hAb：haB：hab=2：2：3，因此自由交配后代紫花植株的比例用雌雄配子结合法计算是：hhA_B_=2×$\frac{2}{7}×\frac{2}{7}=\frac{8}{49}$．
（4）双杂合子的矮茎紫花植株的基因型是hhAaBb，按照基因自由组合定律可知，产生花粉的基因型是hAB、hAb、haB、hab四种，比例是1：1：1：1，用一定浓度的秋水仙素溶液进行处理，所得植株的基因型是hhAABB：hhAAbb：hhaaBB：hhaabb=1：1：1：1，其中出现白花植株是hhAAbb+hhaaBB+hhaabb，占$\frac{3}{4}$．
（5）转录起始密码子的DNA上的碱基序列是TAC，位于乙链，因此转录过程是以乙链为模板进行的；
（1）HhAaBb     基因的自由组合若“↑”所指碱基对缺失，该基因转录形成的mRNA链的碱基序列是：
AUG GGA AUC UCA AUG UGA CAC UG，其中UGA是终止密码子，因此翻译形成的氨基酸是5个．
（6）在紫花形成的生物化学途径中，如果产生的中间产物呈红色（形成红花），那么基因型为AaBb的植株进行自交，后代的基因型及比例是A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1，其中A_B_为紫色，A_bb为红色，aaB_、aabb为白色，紫花：红花：白花=9：3：4．
故答案为：
（2）8     $\frac{1}{27}$     9：7
（3）$\frac{8}{49}$
（4）hAB、hAb、haB、hab     $\frac{3}{4}$
（5）乙      5
（6）紫花：红花：白花=9：3：4

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质和应用，基因突变对控制合成的蛋白质的氨基酸序列的影响，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会分析题干获取有效信息、利用所给出的信息结合所学知识综合解答问题．