Question

13．一中校园，四季飘香，在众多的植物中，桂花树可谓是独占鳌头，桂花糕更是九江人民餐桌上常见的美食．在北方由于气温较低，桂花很多栽培在花盆中，被养于室内，因此植株普遍不高；而南方的桂花树植株相对较高，为常绿阔叶大灌木或乔木．一科研小组利用桂花为实验材料，请回答下列问题：
（1）若要探究北方花盆中的桂花树植株较矮的原因（是环境导致还是基因突变），请帮科研小组写出实验过程：
a将北方的桂花自交，得F₁
b将F1种植在南方，观察生长情况
结果预测与结论
a若F1与北方盆栽中的桂花株高没有明显差别，则为基因突变所致
b若F1与南方的桂花株高没有明显差别，则为环境影响所致
（2）桂花飘香味的主要原因是桂花的花瓣能分泌一种名为芳樟醇的芳香油，该物质的合成受两对等位基因（$\frac{A}{a}$，$\frac{B}{b}$）的控制，这两对基因位于两对同源染色体上，显性基因越多芳香油的分泌量越大，且每个显性基因的效果等同．现将一株桂花自交，后代（F₁）出现了五种（浓、较浓、中等、较弱、弱）香味程度不同的桂花，则该株桂花的基因型为AaBb，F₁中五种桂花数量的理论比为1：4：6：4：1．
（3）科研人员进一步研究发现，桂花的香味与花瓣的颜色（受$\frac{D}{d}$控制）有关，且$\frac{D}{d}$与$\frac{A}{a}$、$\frac{B}{b}$均遵循自由组合．有金黄色花瓣和浅黄色花瓣两种，金黄色花瓣气味更浓．让一株金黄色桂花和浅黄色桂花杂交得F₁（全为金黄色），香味全为中等程度，再让F₁自交得F₂，则F₂中浅黄色香味较弱的个体占$\frac{2}{32}$．

Answer 1

分析 1、变异包括可遗传变异和不遗传变异，单纯由环境改变引起的变异是不遗传变异，由遗传物质改变引起的变异叫可遗传变异，包括基因突变、基因重组、染色体变异．
2、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合．

解答 解：（1）该实验的目的是探究北方花盆中的桂花树植株较矮是由环境变化引起还是有环境引起，如果是单纯环境变化引起，该矮化性状不会传递给子代，如果是基因突变因此，则该矮化性状会遗传给后代实验的设计思路如下：
a将北方的桂花自交，得F₁
b将F1种植在南方，观察生长情况
结果预测与结论：
a若F1与北方盆栽中的桂花株高没有明显差别，则为基因突变所致
b若F1与南方的桂花株高没有明显差别，则为环境影响所致
（2）由题意知，A（a）、B（b）分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，一株桂花自交，后代（F₁）出现了五种（浓、较浓、中等、较弱、弱）香味程度不同的桂花，说明后代的显性基因的数目分别是4个、3个、2个、1个、0个，因此该桂花的基因型是AaBb；F₁中五种桂花数量的理论比为1：4：6：4：1．
（3）由题意知，A（a）、B（b）、D（d）遵循自由组合定律，金黄色桂花和浅黄色桂花杂交得F₁全为金黄色，说明金黄色是显性性状，子一代金黄色的基因型是Dd，香味中等，说明子一代在A（a）、B（b）中含有2个显性基因，亲本金黄色植株的基因型是AABBDD，浅黄色基因型是aabbdd，子一代基因型是AaBbDd，子一代自交，子二代中浅黄色香味较弱的个体占AAbbdd+aaBBdd+AaBbdd=$\frac{3}{32}$．
故答案为：
实验过程：
a将北方的桂花自交，得F₁
b将F1种植在南方，观察生长情况
结果预测与结论：
a若F1与北方盆栽中的桂花株高没有明显差别，则为基因突变所致
b若F1与南方的桂花株高没有明显差别，则为环境影响所致
（2）AaBb； 1：4：6：4：1
（3）$\frac{3}{32}$

点评 本题旨在考查学生理解生物变异的类型，基因自由组合定律和分离定律的实质，生物的数量性状等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验，预期结果获取结论．