Question

20．某种自花授粉、闭花传粉的植物，其花的颜色有红色和白色两种，茎有粗、中粗和细三种．请分析并回答下列问题：
（1）自然状态下该种植物一般都是纯合子（纯合子/杂合子）；若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交，进行人工异花传粉的过程中，需要两次套上纸袋，其目的都是避免外来花粉的干扰．
（2）若已知该植物花色由D、d和E、e两对等位基因控制，现有一基因型为DdEe的植株，其体细胞中相应基因在染色体DNA上的位置及控制花色的生物化学途径如图．
则该植株花色为红色，由此体现了基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成进而间接控制生物性状．该植株自交时（不考虑基因突变和交叉互换现象），后代中纯合子的表现型为白花．
（3）已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因（A、a，B、b）控制．只要b基因纯合时植株就表现为细茎，当只含有B一种显性基因时植株表现为中粗茎，其它表现为粗茎．若基因型为AaBbDdEe的植株自然状态下繁殖，后代中表现型为红花中粗茎所占的比例为$\frac{3}{32}$，白花细茎中纯合子占$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 基因分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，随配子独立遗传给后打，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；由题图知，该植物的花色受2对等位基因控制，D_E_开红花，D_ee、ddE_、ddee开白花，由于2对等位基因位于一对同源染色体上，因此不遵循自由组合定律．

解答 解：（1）由题意知，该植物是自花授粉、闭花传粉，因此自然状态下一般是纯合子；让两株相对性状不同的该种植物进行杂交，进行人工异花传粉的过程中，授粉前、授粉后都要进行套袋，目的是避免外来花粉的干扰．
（2）由题图可知，基因型为DdEe个体能产生红色色素，开红花；基因D、E通过控制酶合成控制细胞代谢进而控制植物的花色；由于该植物的2对等位基因位于一对同源染色体上，根据题图可知，产生的配子的类型及比例是De：dE=1：1，自交后代的基因型及比例是DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，DDee、ddEE是纯合子，开白花．
（3）由题意知，A、a与B、b独立遗传，遵循自由组合定律，A_bb、aabb表现为细茎，aaB_为中粗茎，A_B_为粗茎，AaBb自交，细茎的比例是A_bb+aabb=$\frac{4}{16}$，中粗茎的比例aaB_=$\frac{3}{16}$，粗茎的比例是$\frac{9}{16}$，DdEe自交后代的基因型及比例是DDee：DdEe：ddEE=1：2：1，DDee、ddEE是纯合子，开白花，占$\frac{1}{2}$，DdEe开红花，占$\frac{1}{2}$，因此基因型为AaBbDdEe的植株自然状态下繁殖，后代中表现型为红花中粗茎所占的比例为DdEeaaB_=$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}=\frac{3}{32}$；白花都是纯合子，细茎的基因型是A_bb、aabb，其中纯合子是AAbb、aabb，占$\frac{1}{2}$，因此白花细茎中纯合子占$\frac{1}{2}$．
故答案为：
（1）纯合子    避免外来花粉的干扰
（2）红色     基因通过控制酶的合成进而间接控制生物性状    白花
（3）$\frac{3}{32}$     $\frac{1}{2}$

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件，基因与性状之间的关系，把握知识的内在联系，形成知识网络，学会根据题干信息写出不同表现型的基因组成，然后应用正推法结合遗传规律解答问题，在解（3）过程中，2对相对性状涉及4对等位基因，且有的遵循自由组合定律，有的不遵循，因此将2对相对性状一对一对研究，会简化解题的过程．