Question

1．某二倍体植物（2N=36）的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制，花色色素合成的途径如图1所示．研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其它基因数量与染色体均正常）如图2所示，减数第一次分裂过程中配对的3条染色体，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体会随机地移向细胞一极．
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（1）若某正常红花植株自交后代出现了两种表现型且比例为3：1，则该正常红花植株的基因型为iiDDRr或iiDdRR，由图1可知，基因是如何控制生物性状的关系的？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）基因R与突变后产生的r基因，所含的脱氧核苷酸数目的关系是相等或不相等（填“相等”、“不相等”或“相等或不相等”）．
（3）突变体①、②、③的花色相同，突变体②发生的变异类型为染色体数目变异．突变体①在有丝分裂后期有72条染色体．
（4）为了确定iiDdRrr植株属于图2中的哪一种突变体，某小组进行了以下实验：（假设实验过程中不存在突变与染色体互换，各种类型的配子活力相同，无致死现象．）
实验步骤：让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．
结果预测：
I．若子代中红花：粉红花：白花=1：1：2，则其为突变体①；
Ⅱ．若子代中红花：粉红花：白花=1：2：3，则其为突变体②；
Ⅲ．若子代中红花：粉红花：白花=1：0：1，则其为突变体③．

Answer 1

分析 根据二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因控制，说明其遵循基因的自由组合定律．由于I抑制D的表达，所以形成红色物质的基因组成为iiD_-R_-．突变体①和突变体③是染色体结构发生变异，突变体②是染色体数目发生变异．突变体①减数分裂可产生R、rr、Rr、r四种配子，比例为1：1：1：1；突变体②减数分裂可产生R、Rr、rr、r四种配子，比例为1：2：1：2；突变体③减数分裂可产生R、rr两种配子，比例为1：1．

解答 解：（1）正常情况下，图1中红花植株的基因型有iiDDRR、iiDdRR、iiDDRr和iiDdRd共4种．甲图体现了基因对性状控制的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状．某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，如果是iiDdRR或iiDDRr，则子代中表现型的比例为3：1；如果是iiDdRd，则子代中表现型的比例为9：7．
（2）基因R与突变后产生的r基因，两者是互为等位基因，所含的脱氧核苷酸数目可能相等也可能不相等．
（3）由于基因型为iiDdr的细胞中缺少R，不能形成红色物质，所以其发育形成的花呈白色．该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异或缺失的结果，突变体①在有丝分裂后期染色体数目加倍，故含有72条染色体．
（4）由于iiDdRrr植株中多了一个r基因，又体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体．因此用iiDdRrr植株与基因型为iiDDrr的植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例．如果子代中红：粉红：白为1：1：2，则其为突变体①；如果子代中红：粉红：白为1：2：3，则其为突变体②；如果子代中红：白为1：1，则其为突变体③．
故答案为：
（1）iiDDRr或iiDdRR（写全才给分）
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）相等或不相等
（3）染色体数目变异    72
（4）1：1：2     1：2：3

点评 本题考查基因自由组合定律和基因与性状关系的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．