Question

11．二倍体观赏植物蓝铃花的花色（紫色、蓝色、白色）由三对常染色体上的等位基因（A、a，E、e，F、f）控制，如图为基因控制物质合成的途径．请分析回答下列问题：

（1）研究发现有A基因存在时花色为白色，则基因A对基因E的表达有抑制作用．
（2）选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F₁全为紫花，F₂中白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，请推断图中有色物质Ⅱ代表紫色（填“蓝色”或“紫色”）物质，亲本白花植株的基因型是aaeeff，将F₂中的紫花植株自交，F₃中蓝花植株所占的比例是$\frac{5}{36}$．
（3）基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株杂交，F₂植株的表现型与比例为白花：蓝花=13：3．
（4）已知体细胞中f基因数多于F基因时，F基因不能表达．如图2是基因型为aaEeFf的两种突变体类型与其可能的染色体组成（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）．
①图中甲所示的变异类型是染色体结构变异，基因型为aaEeFff的突变体花色为蓝色．
②现有纯合的紫花和蓝花植株，欲通过一代杂交确定aaEeFff植株属于图中的哪一种突变体类型，请完善实验步骤及结果预测．
实验步骤：让该突变体与蓝花植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
Ⅰ．若子代中蓝：紫=3：1，则其为突变体甲；
Ⅱ．若子代中蓝：紫=1：1，则其为突变体乙．

Answer 1

分析 1、基因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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合．
2、染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位、倒位．
3、通过实验探究变异类型，可以先假定该变异属于某一种类型，根据题图写出产生的配子的类型及比例，进而推出杂交后代的基因型及比例，结合题意判断后代的表现型及比例关系．

解答 解：（1）如果A基因存在时花色为白色，则基因A对基因E的表达有抑制作用．
（2）由题意知，子二代白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，是9：3：3：1 的变形，因此子一代的基因型是aaEeFf，aaE_F_表现为紫花，由题图知，物质Ⅱ的合成需要E、F基因，因此物质Ⅱ代表紫色；
亲本白花的基因型是aaeeff，紫花的基因型是aaEEFF；F₂中的紫花植株的基因型是1aaEEFF、2aaEEFf、2aaEeFF、4aaEeFf，F₂中的紫花植株自交，F₃中蓝花植株所占的比例是aaE_ff=$\frac{2}{9}×\frac{1}{4}+\frac{4}{9}×\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{5}{36}$．
（3）纯合蓝花的基因型是aaEEff，与基因型为AAeeff的植株杂交，子代的基因型是AaEeff，子一代相互交配，子二代的基因型及比例是A_E_ff：A_eeff：aaE_ff：aaeeff=9：3：3：1，其中A_E_ff、A_eeff、aaeeff表现为白花，aaE_ff表现为蓝花．
（4）①由题图可知，甲图所示的变异是染色体结构变异；基因型为aaEeFff的突变体花色为蓝色．
②甲变异产生的配子的类型及比例是aEFf：aEf：aEF：aEff：aeFf：aef：aeF：aeff=1：1：1：1：1：1：1：1，乙图变异产生的配子的类型及比例是aeF：aeff：aEF：aEff=1：1：1：1，该实验的目的是通过一代杂交确定aaEeFff植株属于图中的哪一种突变体类型，让该突变体与纯合蓝花植株杂交，观察后代的表现型及比例．
Ⅰ如果突变体为甲图，杂交后代的基因型是aaEEFff：aEaEff：aaEEFf：aaEEfff：aeFf：aaEeff：aaEeFf：aaEefff=1：1：1：1：1：1：1：1，由于f基因数多于F基因时，F基因不能表达，因此蓝：紫=3：1．
Ⅱ如果突变体是乙图所示，杂交后代的基因型是aaEeFf：aaEefff：aaEEFf：aaEEfff=1：1：1：1，蓝：紫=1：1．
故答案为：
（1）抑制          
（2）紫色      aaeeff     $\frac{5}{36}$
（3）白花：蓝花=13：3
（4）①染色体结构变异    蓝色
②实验步骤：蓝花
结果预测：
I、甲
Ⅱ、蓝：紫=1：1   乙．

点评 本题的知识点是基因自由组合定律的实质，染色体结构变异，旨在考查学生理解所学知识的要点，把娃知识的内在联系，并应用自由组合定律结合题干信息进行推理、解答问题，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．