Question

16．甘蓝是我国各地的重要蔬菜之一，请分析回答以下有关甘蓝的问题．
（1）甘蓝的基生叶顶端圆形，边缘有波状锯齿，上部茎生叶长圆状卵形，两类叶片差异的根本原因是基因选择性表达；有些甘蓝品种的叶片变为紫红色，此性状产生的根本原因最可能是基因突变．
（2）甘蓝花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状．某显性植株X自交，F₁表现为约$\frac{1}{2}$的正常花序和$\frac{1}{2}$的异常花序；取F₁正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株．由此推断花序正常时显性性状，植株X自交的子代性状分离比为1：1的原因是含有正常花絮（显性）基因的花粉不育，而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育．
（3）研究发现野生型甘蓝能产生一种抗烂根的化学物质M．现用两个无法产生M 的纯种（品系甲和品系乙）及纯种野生型甘蓝进行杂交实验，F₁自交得F₂，结果如下：

组别	亲本组合	F1	F2
Ⅰ	品系甲×野生型	都能合成M	只有$\frac{3}{4}$能合成M
Ⅱ	品系乙×野生型	不能合成M	只有$\frac{1}{4}$能合成M
Ⅲ	品系甲×品系乙	不能合成M	只有$\frac{3}{16}$能合成M

研究表明，决定M产生的基因A对a为显性；另一对等位基因B、b中，其中一个基因的表达能抑制M的产生（两对基因均位于常染色体上）．
①据以上信息判断，能够抑制M产生的基因是B（填“B”或“b”），品系甲的基因型是aabb．
②第Ⅲ组F₂不能合成M的个体中，与品系乙基因型相同的占$\frac{1}{13}$．
③研究发现，抑制M 产生的基因（B或b）的表达产物会进入细胞核中，阻碍A基因表达的转录阶段，导致M物质不能合成．
（4）在群体中发现有一变异个体，其基因组成和在染色体上的位置如图所示，此变异能（填“能”或“不能”）在显微镜下观察到．若该个体能正常繁殖，子代能正常发育，则该个体测交后代中能合成M的个体所占的比例是$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 分析表格：组别Ⅲ子二代出现“只有$\frac{3}{16}$能合成M”，说明两对基因位于非同源染色体上，并且品系甲和品系乙的基因型为AABB×aabb或AAbb×aaBB．
由于决定M产生的基因A对a为显性；另一对等位基因B、b中，其中一个基因的表达能抑制M的产生．假设B基因抑制M的产生，则野生型基因型为AAbb，由于组别Ⅰ的后代都能合成M，则品系甲的基因型应该为aaBB，则产生的子二代只有$\frac{1}{4}$能合成M，因此该假设错误，应该是B基因的表达能抑制M的产生，由此可以判断相关个体的基因型．

解答 解：（1）甘蓝的基生叶顶端圆形，边缘有波状锯齿，上部茎生叶长圆状卵形，两类叶片差异的根本原因是基因选择性表达；有些甘蓝品种的叶片变为紫红色，此性状产生的根本原因最可能是基因突变．
（2）根据题意可知，甘蓝花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状．某显性植株X自交，F₁表现为约$\frac{1}{2}$的正常花序和$\frac{1}{2}$的异常花序，说明显性植株X为杂合子；取F₁正常花序植株的花粉进行离体培养，获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株（隐性个体），说明显性基因的花粉致死．由此推断花序正常时显性性状，植株X自交的子代性状分离比为1：1的原因是含有正常花絮（显性）基因的花粉不育，而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育．
（3）①据以上信息判断，能够抑制M产生的基因是B，野生型甘蓝的基因型为AAbb，它和品系甲杂交子一代全部都能合成M，因此品系甲的基因型是aabb．
②组别Ⅲ子二代出现“只有$\frac{3}{16}$能合成M”，并且品系甲的基因型为aabb，因此品系乙的基因型为AABB，因此第Ⅲ组F₂不能合成M的个体中（$\frac{13}{16}$），与品系乙基因型相同的（aabb）占$\frac{1}{13}$．
③转录过程主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中．抑制M 产生的基因（B或b）的表达产物会进入细胞核中，阻碍A基因表达的转录阶段，导致M物质不能合成．
（4）分析图解可知，该变异中A基因转移到非同源染色体上，这是发生了染色体的结构变异，此变异能在显微镜下观察到．若该个体能正常繁殖，子代能正常发育，则该个体测交（与aabb杂交）后代中能合成M的个体所占的比例是$\frac{3}{4}$．
故答案为：
（1）基因选择性表达    基因突变
（2）花序正常     含有正常花絮（显性）基因的花粉不育，而含有异常花序（或隐性）基因的花粉可育
（3）①B    aabb     ②$\frac{1}{13}$       ③转录
（4）能      $\frac{3}{4}$

点评 本题综合考查了基因自由组合的有关知识，具有一定的难度，要求考生能够根据（2）小题题干中的异常分离比分析原因，能够根据表格中的各种杂交组合确定抑制M产生的基因以及各相关个体的基因型．