Question

2．球茎紫堇的花色有紫色（BB）、黄色（Bb）和白色（bb）三种，花梗的长梗对短梗为显性，由等位基因D/d控制，B/b与D/d两对等位基因独立遗传．花期的球茎紫堇若遇连续降雨将自花传粉，若遇到晴天．则通过蜜蜂等昆虫传份．回答下列问题：
（1）决定球茎紫堇花色的相关色素位于细胞内液泡中，推测B/b基因控制花色最可能方式为细胞核遗传；
（2）研究人员手中有两种基因型为BBDd和Bbdd的种子各一半，将这些种子播种下去．若花期遇到连续降雨，则所有植株的后代中表现型有6种，其中紫色短梗个体占$\frac{1}{4}$，若花期遇到晴天，则所有植株后代中占比例最小的表现型及比例为$\frac{7}{256}$，BBDd植株上收获的种子播种下去后将有4种表现型；
（3）研究人员在通过射线照射后发现了一个变异植株，染色体结构图所示，已知当个体缺少某种性状的等位基因时，该个体不能正常发育，假设减数分裂中不发生交叉互换．

①变异个体属于染色体结构变异，其与交叉互换的主要区别是发生在非同源染色体之间；
②变异个体产生染色体正常的配子比例为$\frac{1}{4}$，变异个体与白色短梗正常个体杂交得到的子代表现型及比例为白色长梗：黄色短梗：黄色长梗=1：1：1；
③若变异个体自交，则子代表现型有6种，其中很有异常染色体的个数占比例为$\frac{10}{11}$．

Answer 1

分析 根据题干信息“花期的球茎紫堇若遇连续降雨将自花传粉，若遇到晴天．则通过蜜蜂等昆虫传份”可知，遇到连续降雨，BBDd和Bbdd植物只进行自花、闭花授粉即自交；“开花期内短暂阴雨后，天气晴朗”时BBDd和Bbdd既存在自交又存在杂交，据此答题．

解答 解：（1）决定花色的色素位于细胞质中的液泡中，根据题干信息已知基因是成对存在的，说明该性状的遗传为细胞核遗传．
（2）开花期连续阴雨，BBDd和Bbdd植物只进行自花、闭花授粉即自交，则后代基因型3+3=6种，其中紫色短梗BBdd个体占$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×$$\frac{1}{4}$×1=$\frac{1}{4}$；由“开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉，天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行传粉”可知“开花期内短暂阴雨后，天气晴朗”时BBDd和Bbdd既存在自交又存在杂交，雌雄配子中B=$\frac{3}{4}$，b=$\frac{1}{4}$；D=$\frac{1}{4}$，d=$\frac{3}{4}$，则后代中白色bb占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$，黄色（Bb）占2×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{3}{8}$，紫色DD占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，短梗占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，长梗=1-$\frac{9}{16}$=$\frac{7}{16}$，所以后代中白色长梗的比例最小，为$\frac{1}{16}$×$\frac{7}{16}$=$\frac{7}{256}$．BBDd植株上收获的种子播种下去后将有2×2=4种表现型．
（3）①图中含有d基因的染色体片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间．
②据图分析可知其可以产生bD、bO、BdO、BDd四种配子，其中只有Db是正常的，占$\frac{1}{4}$．与白色短梗bbdd杂交，后代为bbDd（白色长梗）、bbdO（缺少某种性状的等位基因时，该个体不能正常发育）、BbddO（黄色短梗）、BbDdd（黄色长梗）=1：1：1：1，则后代表现型及比例为白色长梗：黄色短梗：黄色长梗=1：1：1．
③若变异个体自交，则子代表现型有3×2=6种；单独考虑D、d，产生D、O、dO、Dd四种配子，DD占$\frac{1}{16}$（正常染色体数目）、DO占$\frac{2}{16}$（不能正常发育），DdO占$\frac{2}{16}$+$\frac{2}{16}$=$\frac{4}{16}$、DDd占$\frac{2}{16}$，dOO占$\frac{2}{16}$（不能正常发育），DdOO占$\frac{2}{16}$，OO占$\frac{1}{16}$（不能正常发育），ddOO占$\frac{1}{16}$，DDdd占$\frac{1}{16}$，所以异常染色体的个数占比例为$\frac{10}{11}$．
故答案为：
（1）液泡   细胞核遗传
（2）6   $\frac{1}{4}$  $\frac{7}{256}$   4
（3）①发生在非同源染色体之间   ②$\frac{1}{4}$  白色长梗：黄色短梗：黄色长梗=1：1：1   ③6  $\frac{10}{11}$

点评 本题考查基因自由组合定律、染色体变异等知识，意在考查对基础知识的理解应用能力，及获取信息、分析问题的能力和对一些生物学问题进行初步探究的能力．