Question

15．某种植物在开花期遇到持续降雨时，只进行自花、闭花授粉；天气晴朗时，可进行异花传粉．该植物的花色（紫色YY、黄色Yy、白色yy）与花梗长度（长梗对短梗为显性，基因用“R、r”表示）两对性状独立遗传．
（1）现将相等数量的紫花短梗（YYrr）和黄花长梗（YyRR）植物间行种植，若开花期连续    阴雨，黄花长梗（YyRR）植物上收获种子的基因型有3种．若开花期内短暂阴雨后，天气晴朗，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为YYrr、YyRr、YYRr．
（2）研究发现，基因型yyRR个体因缺乏某种酶而表现白花性状，则说明基因Y控制性    状的方式是通过控制酶的合成控制代谢过程．如果基因y与Y的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是：编码的氨基酸种类改变，或者是翻译终止（或肽链合成终止）．
（3）遗传学家在研究该种植物减数分裂时，发现处于某一时期的细胞（仅研究两对染色体），大多数如右图甲细胞，少数出现了如图乙细胞所示的“十字形”图象．（注：图中每条染色体只表示了一条染色单体）
①甲细胞处于减数第一次分裂期期，乙细胞中发生的变异是染色体结构变异（或易位）．
②研究发现该种植物的配子中出现基因缺失时不能存活．现有基因组成如甲细胞和乙细胞的甲乙两种植株杂交，则F₁中含有异常染色体的个体占$\frac{1}{2}$，黄花长梗个体中含有异常染色体的基因型是DDYyRrNN．
③为进一步确定“该种植物配子中出现基因缺失时不能存活”这一结论，现对植株乙采用单倍体育种的方法进行验证，若若培育出的子代中紫花长梗：白花短梗=1：1，则结论正确．

Answer 1

分析 根据题干信息“球茎紫堇的有性生殖为兼性自花授粉，即开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉”，所以黄花长梗（YyRR）植物只进行自花、闭花授粉即自交，则后代基因型为YYRR、YyRR、yyRR共三种；
而“天气晴朗，还可借助蜜蜂等昆虫进行传粉”，紫花短梗植株（YYrr）既存在自交又存在与黄花长梗（YyRR）杂交，自交后代基因型为YYrr，杂交后代基因型为YyRr、YYRr，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为YYrr、YyRr、YYRr．

解答 解：（1）开花期连续阴雨，黄花长梗（YyRR）植物只进行自花、闭花授粉即自交，则后代基因型为YYRR、YyRR、yyRR共三种，其性状分别为紫花长梗、黄花长梗、白花长梗．由“开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉，天气晴朗，可借助蜜蜂等昆虫进行传粉”可知“开花期内短暂阴雨后，天气晴朗”时紫花短梗植株（YYrr）既存在自交又存在与黄花长梗（YyRR）杂交，自交后代基因型为YYrr，杂交后代基因型为YyRr、YYRr，则紫花短梗植株上所收获种子的基因型为YYrr、YyRr、YYRr．
（2）基因对性状的控制有两条途径：①是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；②是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．由“基因型aaBB个体因缺乏某种酶而表现白花性状”可知基因A控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状．由“基因a与A的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同”可知翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是编码的氨基酸种类改变或者翻译终止．
（3）①图1所示细胞中的染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期（四分体时期）；图2中非同源染色体之间发生交叉互换，属于染色体结构变异（或易位）．
②研究发现该种植物的配子中出现基因缺失时不能存活．现有基因组成如甲细胞和乙细胞的甲乙两种植株杂交，甲提供的染色体都是正常的，乙提供的染色体一半是异常的，所以则F₁中含有异常染色体的个体占$\frac{1}{2}$，黄花长梗个体中含有异常染色体的基因型是DDYyRrNN．
③对植株乙采用单倍体育种的方法进行验证，若若培育出的子代中紫花长梗：白花短梗=1：1，则说明该种植物配子中出现基因缺失时不能存活．
故答案为：
（1）3   YYrr、YyRr、YYRr
（2）通过控制酶的合成控制代谢过程 种类改变 翻译终止（或肽链合成终止）
（3）①减数第一次分裂期 染色体结构变异（或易位）
②$\frac{1}{2}$    DDYyRrNN
③若培育出的子代中紫花长梗：白花短梗=1：1

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用、基因对性状的控制等知识，要求考生识记基因控制性状的途径；掌握基因自由组合定律的实质，能结合题干中关键信息“开花期遇到持续降雨，只进行自花、闭花授粉；天气晴朗，还可借助蜜蜂等昆虫进行传粉”准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．