Question

15．番茄植株的颜色受一对等位基因控制．基因型为GG的植株表现为深绿色，基因型为Gg的植株表现型为淡绿色，基因型为gg的植株表现为黄白色．深绿色和淡绿色植株的繁殖能力和生存能力一致，而黄白色植株因缺乏叶绿素，会在幼苗阶段死亡．
（1）探究番茄新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可依据原理色素可溶于有机溶剂无水乙醇中提取色素，并采用纸层析法进行分离，通过观察色素带的宽度判断叶绿素a，叶绿素b的含量多少．
（2）光照会影响叶绿素的合成，这表明生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果．
（3）如果让深绿色植株授粉给淡绿色植株，其后代成熟植株中，表现型及其比例为深绿色：淡绿色=1：1．
（4）现有一批淡绿色番茄植株，经过相互授粉得到F₁，成熟的F₁植株在经过相互授粉得到F₂，以相同的方法得到F₃，则在F₃植株中G的基因频率为$\frac{3}{4}$，在F₃成熟植株中，淡绿色植株所占比例为$\frac{2}{5}$．

Answer 1

分析 1、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
2、基因的分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．

解答 解：（1）提取绿叶中色素的原理是绿叶中的色素可溶于有机溶剂无水乙醇中，分离各种色素的原理是各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离，故可采用纸层析法进行分离．色素带的宽度不同是各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽．
（2）生物的性状是基因与环境共同作用的结果．
（3）深绿色植株的基因型为GG，淡绿色植株的基因型为Gg，深绿色植株授粉给淡绿色植株，其后代成熟植株中，基因型有GG、Gg两种，表现型及比例为深绿色：淡绿色=1：1．
（4）淡绿色植株的基因型为Gg，自交产生的后代F₁中成熟植株GG占$\frac{1}{3}$、Gg占$\frac{2}{3}$．G的基因频率为$\frac{2}{3}$，g的基因频率为$\frac{1}{3}$．成熟的F₁植株在经过相互授粉得到F₂，F₂植株中GG占$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$，Gg占$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{3}$×2=$\frac{4}{9}$，gg占$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{4}{9}$．F₂成熟植株中GG：Gg=$\frac{4}{9}$：$\frac{4}{9}$=1：1，所以G的基因频率为$\frac{3}{4}$，g的基因频率为$\frac{1}{4}$．成熟的F₂植株在经过相互授粉得到F₃，F₃植株中G的基因频率不变，仍为$\frac{3}{4}$．GG占$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，Gg占$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×2=$\frac{6}{16}$，gg占$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$．因此，在F₃成熟植株中，淡绿色植株所占比例为$\frac{6}{16}$÷（$\frac{9}{16}$+$\frac{6}{16}$）=$\frac{2}{5}$．
故答案为：
（1）色素可溶于有机溶剂无水乙醇中      色素带的宽度
（2）基因与环境
（3）深绿色：淡绿色=1：1
（4）$\frac{3}{4}$        $\frac{2}{5}$

点评 本题考查光合作用的色素提取和基因分离定律及应用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．