Question

5．豌豆花色有4对独立遗传的基因控制，其中两个显性基因（A、a）控制红花的形成，这两对基因中的任何一对为隐性纯合时花瓣为白色；具有这两个显性基因的同时，存在基因D花瓣为紫色；基因E对色素的形成有抑制作用，只要含有基因E花瓣就为白色．
（1）一个4对基因均为显性纯合的个体，花瓣颜色表现为白色．
（2）某紫花品系种植多年后，偶然发现了一株开白花的个体，此白花性状的出现最可能是某基因发生了显性（显，隐）性突变．若该推测成立，则该白花个体自交得到的子代表现型及比例为白色：紫色=3：1．
（3）基因型为AaBbDdEe的豌豆自交，子代中开紫花的比例为$\frac{27}{256}$．
（4）种植在甲地的纯合紫花豌豆移栽到乙地开出了白花．对此现象的解释存在两种假设：一是由于遗传物质发生了改变；二是仅由环境改变所致．请设计一个实验加以探究，写出实验思路即可．将乙地白花豌豆所结种子到甲地正常种植，观察子代碗豆开花情况，若仍出现开白花的情况，则假设一成立；若全开紫花，则假设二成立．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解答．
2、由题意知，豌豆花色由4对等位基因控制，且四对等位基因独立遗传，因此4对等位基因遵循自由组合定律；又由题意知，控制红花的基因型是A、B，含有A、B、D的呈现紫色，E抑制色素形成，含有E的呈现白色，因此红花植株的基因型是A_B_ddee，紫花的基因型是A_B_D_ee，其他基因型是白花

解答 解：（1）由于E抑制色素形成表现为白花，因此AABBDDEE是白花．
（2）某紫花品系（A_B_D_ee）种植多年后，偶然发现了一株开白花的个体，说明亲本基因型是纯合子AABBDDee，偶然发现了一株开白花的个体，如果是AA突变形成aa或BB突变形成bb，则是两个配子的基因同时突变，由于基因突变具有低频性，所以此白花性状的出现最可能是某e基因突变形成E基因，该白花植株的基因型是AABBDDEe；如果是e基因突变形成E基因，该个体的基因型是AABBDDEe，自交后代的基因型及比例是AABBDDE_：AABBDDee=3：1，前者是白花，后者是紫花．
（3）由分析可知，紫花的基因型是A_B_D_ee，基因型为AaBbDdEe的豌豆自交，化成4个分离定律Aa×Aa→$\frac{3}{4}$Aa，Bb×Bb→$\frac{3}{4}$B_，Dd×Dd→$\frac{3}{4}$D_，Ee×Ee→$\frac{1}{4}$ee，因此紫花的比例是A_B_D_ee=$\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{27}{256}$．
（4）种植在甲地的纯合紫花豌豆移栽到乙地开出了白花，如果是环境变化引起的，遗传物质不发生改变，是不遗传变异，将乙地白花豌豆所结种子到甲地正常种植，则子代开紫花，如果是遗传物质改变引起的变异，则白花性状可以遗传，乙地白花豌豆所结种子到甲地正常种植，子代仍然会出现白花植株．
故答案为：
（1）白色          
（2）显     白色：紫色=3：1          
 （3）$\frac{27}{256}$
（4）将乙地白花豌豆所结种子到甲地正常种植，观察子代碗豆开花情况，若仍出现开白花的情况，则假设一成立；若全开紫花，则假设二成立

点评 本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和应用条件，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会应用分离定律解答自由组合问题，运用演绎推理的方法设计遗传实验，探究变异类型．