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所属章节:第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
【简答题】某二倍体植物的花色受独立遗传的三对等位基因(用D、d,I、i,R、r表示)控制。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。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如图所示。请据图回答下列问题:
(1)正常情况下,甲图中红花植株的基因型有____种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,子代中的表现型及其比例为____________。
(2)对R与r基因的mRNA进行研究,发现其末端序列存在差异,如图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差____个(起始密码子位置相同,UAA、UAG与UGA为终止密码子)。
(3)基因型为iiDdRr的花芽中,出现基因型为iiDdr的一部分细胞,其发育形成的花呈____色,该变异是细胞分裂过程中出现______________的结果。
(4)今有已知基因组成的纯种正常植株若干,请利用上述材料设计一个最简便的杂交实验,以确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各型配子活力相同。突变体②减数分裂时,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极)。
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____,则其为突变体①;
Ⅱ.若子代中________,则其为突变体②;
Ⅲ.若子代中________,则其为突变体③。
【答案】:(1)4 红花∶白花=3∶1或9∶7(白花∶红花=1∶3或7∶9) (2)4 (3)白 染色体数目变异或缺失 (4)Ⅰ.红花∶粉红花∶白花=1∶1∶2 Ⅱ.红花∶粉红花∶白花=1∶2∶3 Ⅲ.红花∶白花=1∶1
【解析】:解析 (1)由甲图可推知:红花植株的基因型为iiD_R_,白花植株的基因型可能为I_ _ _ _ _、iiD_rr、iiddR_、iiddrr,由甲、乙两图可知,粉红花突变体的基因型应为iiD_Rrr。正常情况下,甲图中红花植株的基因型有4种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型,则该植株可能为iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr,子代中表现型的比例为3∶1或9∶7。
(2)从R与r基因的mRNA末端序列可以看出,R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置,而r的mRNA上终止密码子在第2个密码子位置,所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个,其直接原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。
(3)由甲图可知,基因型为iiDdr的细胞能合成白色物质2,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。
(4)若是iiDDrr×突变体①,由于iiDDrr产生的配子是iDr,突变体①产生Ro、rr、Rr、ro四种配子,则子代中有红花、粉红花和白花,比例为1∶1∶2;若是iiDDrr×突变体②,突变体②产生2Rr、2r、1rr、1R四种配子,则子代中有红花、粉红花和白花,比例为1∶2∶3;若是iiDDrr×突变体③,突变体③只产生R、rr两种配子,则子代中有只红花和白花,比例为1∶1。