Question

5．在自然状态下，基因突变的频率很低，一般只有等位基因中的一个发生突变．但在射线辐射下，突变率大大提高，甚至可使等位基因同时发生突变．某育种机构用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子，相同环境下种植，不同植株分别开白色小花瓣花、红色小花瓣花和白色大花瓣花．已知花色由一对等位基因A、a控制，花瓣由一对等位基因B、b控制，A（a）和B（b）分别位于不同的DNA上．请回答下列问题．
（1）上述育种方法为诱变育种．控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变，说明基因突变具有随机性．
（2）育种员甲选取一株诱变产生的开红花的植株进行自交，获得的105株子代均开红花，甲由此判断控制红花的基因为隐性基因a．甲的结论若诱变获得的开红花植株的基因型为AA，自交后代也均开红花（填“正确”或“不正确”），原因是不正确花色的遗传为完全显性，从105株子代中任取一株与纯合开白花植株杂交，子代的表现型为均开红花或均开白花．
（3）经研究发现，红花为隐性性状．育种员乙选取一株开白色大花瓣花的植株自交，子代表现型及比例为白色大花瓣花：白色小花瓣花：无花瓣花=2：1：1，则乙选取的植株的基因型为AABb．从白色大花瓣花植株自交所得子代中取出部分植株，随机交配若干代，F_n的花瓣表现型及数量关系如右图所示，则F_n-1中B的基因频率为$\frac{1}{3}$或$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 1、基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、多害少利性、低频性．
2、分析柱形图：无花瓣花：大花瓣花：小花瓣花=4：4：1．

解答 解：（1）根据题干信息“用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子”可知上述育种方法为诱变育种．控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变，说明基因突变具有随机性．
（2）育种员甲选取一株诱变产生的开红花的植株进行自交，获得的105株子代均开红花，甲由此判断控制红花的基因为隐性基因a．若诱变获得的开红花植株的基因型为AA，自交后代也均开红花，因此甲的结论不正确．105株子代均开红花，若花色的遗传为完全显性，则开红花植株的基因型为AA或aa，其自交后代的基因型也均为AA或aa，因此从105株子代中任取一株与纯合开白花植株杂交，子代的表现型为均开红花或均开白花．
（3）育种员乙选取一植株数株开白色大花瓣花的植株自交，子代表现型及比例为白色大花瓣花：白色小花瓣花：无花瓣花=2：1：1，即子代均开白花，由于红花为隐性性状，则该植物关于花色的基因型为AA；后代大花瓣花：小花瓣花：无花瓣花=2：1：1，这是“3：1”的变式，说明该植物的基因型为Bb．因此，乙选取的植株的基因型为AABb．大花瓣的基因型为Bb，假设一：小花瓣花的基因型为BB，无花瓣的基因型为bb，根据图中信息可知，F_n的花瓣的基因型及比例为：Bb：BB：bb=4：4：1，即Bb和BB的基因型频率均为$\frac{4}{9}$，bb的基因型频率为$\frac{1}{9}$，则F_n中B的基因频率$\frac{2}{3}$；假设二：小花瓣花的基因型为bb，无花瓣的基因型为BB，根据图中信息可知，F_n的花瓣的基因型及比例为：Bb：bb：BB=4：4：1，即Bb和bb的基因型频率均为$\frac{4}{9}$，BB的基因型频率为$\frac{1}{9}$，则F_n中B的基因频率$\frac{1}{9}+\frac{1}{2}×\frac{4}{9}=\frac{1}{3}$．由此可知，F_n中B的基因频率为$\frac{1}{3}$或$\frac{2}{3}$．由于自交后代基因频率保持不变，因此F_n-1中B的基因频率也为$\frac{1}{3}$或$\frac{2}{3}$．
故答案为：
（1）诱变育种    随机
（2）不正确  若诱变获得的开红花植株的基因型为AA，自交后代也均开红花　 均开红花或均开白花
（3）AABb  $\frac{1}{3}$或$\frac{2}{3}$

点评 本题结合图解，考查基因突变、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因突变的概念及特点，掌握基因突变在育种工作中的应用；掌握基因自由组合定律的实质，能利用基因频率或基因型频率进行相关计算，有一定的难度．