Question

10．某二倍体植物茎的高矮有高茎、中等高茎、矮茎三种情况，由基因A和a控制，a基因能表达某种物质抑制赤霉素合成，基因型中有一个a表现为中等高茎，有两个及以上a表现为矮茎．该植物花色有白色、红色、紫色三种，其花色合成途径如图：

请据以上信息分析回答：
（1）决定生物性状的根本原因是DNA上碱基的排列顺序，基因对性状的控制除上图情况外还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
（2）选取某纯合白花和纯合紫花植株杂交，F₁花色表现为白花，F₁自交，若F₂代表现型有两种，则亲代白花基因型为BBDD；若F₂代表现型有三种，其表现型及比值为白花：红花：紫花=12：1：3．
（3）a基因能表达某种物质抑制赤霉素合成，从而使植株变矮，主要原因是赤霉素能促进细胞的伸长．在植物激素中还有细胞分裂素促进细胞数目的增多，从而与赤霉素共同促进植物生长．
（4）某纯合紫花高茎植株与纯合红花矮茎植株杂交，F₁中出现了矮茎植株，究其原因可能有以下三种情况：①该植株A基因发生了基因突变②外界环境影响导致性状发生了改变③该植株可能是Aaa的三体，为了确定该植株形成的原因，使该植株与亲代纯合红花矮茎植株杂交：
若F₂代全为矮茎，则该植株可能是基因突变引起；
若F₂代中等高茎：矮茎=1：1，则该植株可能是外界环境影响引起；
若F₂代中等高茎：矮茎=1：5，则该植株可能是Aaa的三体．

Answer 1

分析 1、根据题意和图示分析可知：该植物花色由两对基因控制，遵循基因的自由组合定律．白色的基因型为B___，红色的基因型为bbdd，紫色的基因型为bbD_．
2、基因对性状的控制途径：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物的性状；②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．

解答 解：（1）基因控制性状，决定生物性状的根本原因是DNA上碱基的排列顺序．根据花色合成途径可判断，图示为基因通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物的性状，所以基因对性状的控制除上图情况外还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
（2）纯合白花植株的基因型为BBDD或BBdd，纯合紫花植株的基因型为bbdd，F₁的基因型为BbDd或Bbdd，所以花色表现为白花．F₁自交，若F₂代表现型有两种，则亲代白花基因型为BBDD；若F₂代表现型有三种，则亲代白花基因型为其表现型及比值为BBdd，其表现型及比值为白花：红花：紫花=12：1：3．
（3）a基因能表达某种物质抑制赤霉素合成，从而使植株变矮，主要原因是赤霉素能促进细胞的伸长．在植物激素中还有细胞分裂素促进细胞数目的增多，从而与赤霉素共同促进植物生长．
（4）纯合紫花高茎植株的基因型为AAbbDD，纯合红花矮茎植株的基因型为aabbdd，杂交后代基因型为AabbDd，表现为中等高茎．但F₁中出现了矮茎植株，说明其基因组成中含有aa．为了确定该植株形成的原因，使该植株与亲代纯合红花矮茎植株aabbdd杂交：
若F₂代全为矮茎，说明不含A基因，则该植株可能是基因突变引起；
若F₂代中等高茎：矮茎=1：1，说明含A基因，则该植株可能是外界环境影响引起；
若F₂代中等高茎：矮茎=1：5，说明含A基因，则该植株可能是Aaa的三体．
故答案为：
（1）DNA上碱基的排列顺序   控制蛋白质的结构直接控制生物体
（2）白花   BBDD    白花：红花：紫花=12：1：3
（3）促进细胞的伸长      细胞分裂素
（4）全为矮茎    中等高茎：矮茎=1：1    中等高茎：矮茎=1：5

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质，并学会应用题图信息和子代的表现型及比例关系判断遗传规律，应用遗传规律解答问题．