Question

4．某二倍体植物的花色由三对独立遗传的等位基因（Aa、Bb、Rr）控制，研究发现当体细胞中的r基因数多于R基因时，R基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用（如图1所示）．

（1）基因型为AAbbrr的白花植株和纯合黄花植株杂交，F₂植株的表现型及比例为白花：黄花=13：3，F₂白花中纯合子的比例为$\frac{3}{13}$．
（2）图2示基因型为aaBbRrr的突变体的部分染色体组成，该突变体的花色为黄色，让其与基因型为aaBBrr的植株杂交，若突变体减数分裂时配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离，另一条染色体随机移向细胞任一极，各种配子均存活，则子代中黄花：橙红花=5：1．
（3）科研人员尝试通过增加R基因使纯合橙红花品种花瓣颜色加深：首先从纯合橙红花品种植株的细胞中提取mRNA，经逆转录获得R基因；然后将R基因与花瓣载体（质粒）结合，导入植物叶片细胞中．成功导入基因R的细胞还需利用植物组织培养技术才能获得转基因的植株．通过比较转基因植株与纯合橙红花品种植株花朵颜色（深浅）可以从个体水平上鉴定该转基因操作是否最终成功．

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A抑制B的表达，所以形成橙红色物质的基因组成为aaB_-R_-．突变体甲和突变体丙是染色体结构发生变异，突变体乙是染色体数目发生变异．突变体减数分裂可产生R、rr、Rr、r四种配子，比例为1：2：1：2．

解答 解：（1）基因型为AAbbrr的白花植株和纯合黄花植株aaBBrr杂交，F₁植株的基因型为AaBbrr，所以F₂植株的表现型及比例为白花：黄花=13：3，F₂白花中纯合子（AABBrr、AAbbrr、aabbrr）的比例为$\frac{3}{13}$．
（2）图2示基因型为aaBbRrr的突变体的花色为 黄色，让其与基因型为aaBBrr的植株杂交，由于前两对基因没有性状分离，主要考虑第三对基因即可．根据题意分析，其产生的配子R、rr、Rr、r=1：2：1：2，与r配子结合，则子代中黄花：橙红花=5：1．
（3）根据题意，首先从纯合橙红花品种植株的细胞中提取mRNA，经逆转录获得R基因；然后将R基因与花瓣载体（质粒）结合，导入植物叶片细胞中再需利用植物组织培养技术才可获得转基因的植株．通过比较转基因植株与纯合橙红花品种植株花朵颜色（深浅）可以从个体水平上鉴定该转基因操作是否最终成功．
故答案为：
（1）白花：黄花=13：3 $\frac{3}{13}$
（2）黄色 5：1
（3）花瓣载体（质粒）植物组织培养
转基因植株与纯合橙红花品种植株花朵颜色（深浅）

点评 本题考查基因自由组合定律、染色体变异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．