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15.某种雌雄同株植物的叶片宽度由等位基因(D与d)控制,花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制.如图是花瓣细胞中色素形成的代谢途径示意图.某科学家将一株紫花宽叶植株和一株白花窄叶植株进行杂交,F1均表现为紫花宽叶,F1自交得到的F2植株中有315株为紫花宽叶、140株为白花窄叶、105株为粉花宽叶.请回答下列问题:
(1)叶片宽度这一性状中的窄叶是隐性性状.控制花色的两对等位基因位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律.
(2)若只考虑花色的遗传,让F2中全部紫花植株自花传粉,在每株紫花植株产生的子代数量相等且足够多的情况下,其子代植株的基因型共有9种,其中粉花植株占的比例为$\frac{5}{36}$.
(3)控制花色与叶片宽度的基因在遗传时是否遵循自由组合定律?否.F1植株的基因型是AaBbDd.
(4)某粉花宽叶植株自交,后代出现了白花窄叶植株,则该植株的基因型为AabbDd,后代中宽叶植株所占的比例为$\frac{3}{4}$.

分析 根据花瓣细胞中色素形成的代谢途径示意图可以判断:紫花基因型为A_B_、白花基因型为aa__、粉花基因型为A_bb.并且9:4:3是9:3:3:1的变式,即遵循基因的自由组合定律,亲本均为纯合子.而通过后代窄叶始终与白花平行可以得出,窄叶基因和白化基因属于完全连锁基因.

解答 解:(1)F1紫花宽叶自交得到的F2植株中有宽叶,也有窄叶,说明窄叶是隐形性状;并且F2植株中紫花:白花:粉花=9:4:3,该比例是两对位于非同源染色体上的基因自由组合的结果,属于9:3:3:1比例的变式.
(2)根据基因的自由组合定律,F2中的紫花植株的基因型有$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{4}{16}$AaBb四种,即各占$\frac{1}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{4}{9}$,其中AaBb自交就能产生=3×3=9种基因型的后代.紫花植株的基因型为A_bb,因此2/9AABb自交产生=1×$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{9}$=$\frac{2}{36}$的粉花,4/9AaBb自交产生=$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{4}{9}$=$\frac{3}{36}$,即粉花植株有$\frac{2}{36}$+$\frac{3}{36}$=$\frac{5}{36}$.
(3)由F2的表现型可以看出,控制花色与叶片宽度的基因并没有遵循基因的自由组合定律,但是各自遵循基因的分离定律,并且白花和窄叶具有平行关系,由此可以确定F1植株的基因型是AaBbDd.
(4)粉花宽叶植株的基因型为A_bbD_,后代出现了白花窄叶植株即aabbdd,则该粉花宽叶植株的基因型为AabbDd,则后代中宽叶植株所占的比例为3/4.
故答案为:(1)窄叶     2          基因的自由组合
(2)9     $\frac{5}{36}$
(3)否     AaBbDd
(4)AabbDd   $\frac{3}{4}$

点评 本题考查了基因的分离定律和自由组合定律的应用,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力;能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力.

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(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有9种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为$\frac{3}{8}$,则其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb、AaBb×Aabb,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为$\frac{1}{8}$.
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是低温抑制纺锤体形成,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为27.
(3)从青蒿中分离了cyp基因(如图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成.①若该基因一条单链中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$,则其互补链中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{3}{2}$.②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无K和M(填字母).③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是L(填字母).

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