Question

11．请分析回答下列有关生物遗传、变异、进化和细胞增殖问题：
（1）野茉莉是一种雌雄同花的植物，其花色形成的生化途径如图所示，5对等位基因独立遗传，显性基因控制图示相应的生化途径，若为隐性基因，相应的生化途径不能进行，且C基因与D基因间的相互影响不考虑．（注：红色和蓝色色素均存在时表现为紫色，黄色和蓝色色素均存在时表现为绿色，三种色素均不存在时表现为白色．）

①若要验证基因自由组合定律，能否利用基因型为AabbccDdee的个体自交来验证，为什么？不能，D、d对性状分离无影响．
②将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体测交，后代的表现型及比例为紫色：绿色：蓝色=1：1：2．
（2）某二倍体植物的花色有红花和白花两种，由位于常染色体上的等位基因B和b控制．已知白花植株不育．现利用红花植株进行系列实验，结果如表．请回答：

实验1：红花植株自交	结果：F1红花：白花=1：1
实验2：F1红花植株的花粉离体培养→秋水仙素处理所获得的幼苗	结果：全为白花

科研人员发现实验2中用秋水仙素处理幼苗获得的二倍体植株中，存在“嵌合体”的问题，即植株中有的细胞中有1个染色体组，有的细胞中有2个染色体组，造成此问题的原因最可能是秋水仙素诱导率不能达到100%．
（3）动物体细胞中某对同源染色体多出 1条的个体称为“三体”．研究发现，该种动物产生的多1条染色体的雌配子可育，而多1条染色体的雄配子不可育．该种动物的尾形由常染色体上的等位基因 R、r 控制，正常尾对卷曲尾为显性．有人在一个种群中偶然发现了一只卷曲尾的雌性个体，其10号常染色体多出 1 条，其余染色体均正常．（注：“三体”细胞在减数分裂过程中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极．）
①该雌性“三体”形成的原因是参与受精作用过程的雌配子异常所致．
②欲判断基因 R、r 是否位于 10 号常染色体上，可让这只卷曲尾的雌性“三体”与纯合的正常尾雄性个体杂交得F₁，再让F₁雌雄个体自由交配得F₂．若F₂正常尾个体与卷曲尾个体的比例为13：5，则基因 R、r 位于 10 号常染色体上；若F₂正常尾个体与卷曲尾个体的比例为3：1，则基因 R、r 位于其他常染色体上．
（4）用显微镜观察二倍体动物初级精母细胞分裂中期，若从细胞一极观察，则可见染色体的排列情况是下面图中的B（从A-D中选择填写）

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合/，由细胞代谢途径可知，E存在、A、B、C不存在表现为蓝花，E、A存在或E、C存在而B不存在表现为绿色，A、B、E存在或A、C、E存在，表现为紫花．
2、由表格信息可知，实验1中，红花植株自交后代出现红花和白花，比例是1：1，说明红花对白花是显性性状，出现1：1的性状分离比，说明含有B的卵细胞或精子不育，实验2中F₁红花植株的花粉离体培养→秋水仙素处理所获得的幼苗，结果全是白花，说明含有B的花粉不育．

解答 解：（1）①由题图可知，D、d对性状分离无影响，因此基因型为AabbccDdee的个体自交，后代性状分离比是黄色：白色=3：1，不能用于验证自由组合定律．
②将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体测交，测交后代的基因型及比例是AaBbccDdEe：AabbccDdEe：aaBbccDdEe：aabbccDdEe=1：1：1：1，按照题图信息，分别表现为紫色、绿色、蓝色、蓝色．
（2）实验2中，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体，由于秋水仙素诱导率不能达到100%，因此植株中有的细胞中有1个染色体组，有的细胞中有2个染色体组．
（3）①由题意知，该种动物产生的多1条染色体的雌配子可育，而多1条染色体的雄配子不可育，因此该雌性“三体”形成的原因是参与受精作用过程的雌配子异常造成的．
②如果因 R、r 位于 10 号常染色体上，则该雌性“三体”的基因型是rrr，纯合的正常尾雄性个体的基因型是RR，二者杂交，子代的基因型是Rrr：Rr=1：1，都表现为正常尾，对于雌性个体都是可育的，所产生的配子有 R：Rr：r：rr=4：2：5：1，在雄性个体中Rr、rr不育，因此雄性个体产生的配子是R：r=4：5，自由交配后代正常为、卷曲尾的比例是13：5；如果基因 R、r 位于其他常染色体上，卷曲尾的基因型是rr，杂交子代的基因型是Rr，子一代个体相互交配，正常尾：卷曲尾=3：1．
（4）二倍体动物初级精母细胞分裂中期，同源染色体排列在赤道板上，从从细胞一极观察，则可见染色体的排列情况是B细胞所示．
故答案为：
（1）①不能，D、d对性状分离无影响
②紫色：绿色：蓝色=1：1：2
（2）秋水仙素诱导率不能达到100%
（3）①雌
②13：5      3：1
（4）B

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质，基因与性状之间的关系，染色体数目变异，减数分裂过程中染色体的行为变化，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题．