Question

12．某农科院培育出新品种香豌豆（自花传粉，闭花受粉），其花的颜色有红、白两种，茎的性状由两对独立遗传的核基因控制，但不清楚花色性状的核基因控制情况，回答以下问题：
（1）若花色由A、a这对等位基因控制，且该植物种群中自然条件下红色植株均为杂合体，则红色植株自交后代的表现型及其比例红色：白色=2：1．
（2）若花色由A、a、B、b这两对等位基因控制，现有一基因型为AaBb的植株，其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如图．
①花色的两对基因符合孟德尔的分离定律．
②该植株自交时（不考虑基因突变和交叉互换现象），后代中纯合子的表现型为白色，红色植株占$\frac{1}{2}$．
（3）假设茎的性状由C、c、D、d两对等位基因控制，只有d基因纯合时植株表现为细茎，只含有D一种显性基因时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎．那么基因型为CcDd的植株自然状态下繁殖，理论上子代的表现型及比例为粗茎：中粗茎：细茎=9：3：4．

Answer 1

分析 （1）由题意可知，种群中的红色均为杂合体，因此该种群红色是显性，而且存在显性纯合致死现象．
（2）图示可知：两对等位基因位于一对同源染色体上，红色终产物的合成，需要酶A酶B两种酶，因此基因型是A_B_才能表达红色．

解答 解：（1）由题意可知，种群中的红色均为杂合体，因此该种群红色是显性，而只有出现显性纯合致死才能有该现象出现，红色Aa自交后代分离比应该为：1AA（致死）：2Aa：1aa，所以后代表现型比例是红色：白色=2：1．
（2）若花色由A、a，B、b两对等位基因控制，现有一基因型为AaBb的植株如图，两对等位基因位于一对同源染色体上，减数分裂形成配子的过程中等位基因随同源染色体的分离而分离，因此符合分离规律；该植株能合成酶A酶B所以表现性是红色．根据分离规律该植株自交时各产生Ab、aB两种雌雄配子，因此后代基因型和比例为：1AAbb：2AaBb：1aaBB，表现性之比：红色：白色=1：1，所以红色占$\frac{1}{2}$，纯合体不能同时合成两种酶都是白色．
（3）由题意可知：茎有粗、中粗和细三种．茎的性状由两对独立遗传的核基因控制，因此C、c，D、d两对等位基因控制的茎的性状符合自由组合定律，
又因为该花是闭花授粉，基因型为CcDd的植株自然状态下繁殖是自交，所以后代基因型的比为：9C_D_：3C_dd：3ccD_：1ccdd，由于只有d基因纯合时植株表现为细茎，只含有D一种显性基因时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎，表型之比为：9粗茎：3中粗茎：4细茎
故答案为：
（1）红色：白色=2：1
（2）①分离       ②白色  $\frac{1}{2}$
（3）粗茎：中粗茎：细茎=9：3：4

点评 本题考查分离规律以及自由组合定律的应用，该题首先分析出显性纯合致死是关键，另外两对等位基因位于一对同源染色体和两对同源染色体的区别也非常重要．