Question

南瓜皮色分为白色、黄色和绿色，皮色性状的遗传涉及两对等位基因，分别用H、h和Y、y表示．现用白甲、白乙、黄色和绿色4个纯合品种进行杂交实验，结果如下：
实验1：黄×绿，F₁表现为黄，F₁自交，F₂表现为3黄：1绿；
实验2：白甲×黄，F₁表现为白，F₁自交，F₂表现为12白：3黄：1绿；
实验3：白乙×绿，F₁表现为白，F₁×绿（回交），F₂表现为2白：1黄：1绿；
分析上述实验结果，请回答：
（1）南瓜皮色遗传

 

 （遵循/不遵循）基因自由组合定律．
（2）南瓜皮的色素、酶和基因的关系如图1，若H基因使酶1失去活性，则白甲的基因型为

 

．
（3）若将实验3得到的F₂白皮植株自交，F₃的皮色的表现型及比例是

 

．
（4）研究发现，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如图2：
据图推测，h基因突变为H基因时，导致①处突变的原因是发生了碱基对的

 

，导致②处突变的原因是发生了碱基对的

 

．进一步研究发现，失活的酶1相对分子质量明显小于正常酶1，出现此现象的原因可能是蛋白质合成

 

．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：根据题意和图示分析可知：由于南瓜皮色性状的遗传涉及两对等位基因，又白甲×黄，F₁表现为白，F₁自交，F₂表现为12白：3黄：1绿，是9：3：3：1的特殊情况，所以遵循基因的自由组合定律．

解答： 解：（1）由实验2的F₁自交，F₂表现为12白：3黄：1绿，可判断南瓜皮色遗传遵循基因自由组合定律．
（2）由实验2的F₁自交，F₂表现为12白：3黄：1绿，可知，F₁的基因型为HhYy，绿色基因型为hhyy，故h为控制酶1合成的基因．实验2的白甲×黄，F₁表现为白，故白甲和黄的基因型为HHyy或hhYY，白色个体不能合成任何色素，白甲基因型为HHyy，黄色个体基因型为hhYY，故Y为控制酶2合成的基因．
（3）实验3白乙基因型为HHYY，绿色个体基因型为hhyy，白乙×绿，F₁基因型为HhYy，表现为白，F₁×绿（回交），得到的F₂白色植株的基因型为HhYy和Hhyy，比例为1：1．因此HhYy植株自交，F₃中花色的表现型及比例是12白：3黄：1绿；Hhyy植株自交，F₃中花色的表现型及比例是3白：1绿=12白：4绿．因此，实验3得到的F₂白色植株自交，F₃中花色的表现型及比例是白色：黄：绿=24：3：5．
（4）据图分析，a处基因突变只导致一个氨基酸改变，这种突变可能是碱基对的替换，而b处突变导致b处及其后肽链上所有氨基酸都发生变化，可能是碱基对的增添或缺失．失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，说明其肽链比正常的要短，可能为翻译提前终止．
故答案为：
（1）遵循      （2）HHyy
（3）白：黄：绿=24：3：5
（4）①替换    ②增添或缺失    提前终止

点评：本题考查基因的自由组合的概念理解，概率计算等相关知识，以及基因突变以及基因和性状的关系，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力，以及在熟练掌握知识的基础上，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，得到合乎情理的准确答案．