Question

【題目】某二倍體植物（2n=20）的花色受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因A、a 和B、b控制，已知基因A可以將白色前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為紅色色素，Aa、AA的效應(yīng)相同 。Bb將紅色色素淡化為粉紅色，BB可以將紅色色素徹底淡化為白色。將一株純合的紅花植株和一株白花植株（aaBB）雜交產(chǎn)生的大量種子（F1）用射線處理后萌發(fā)，F(xiàn)1植株中有一株白花，其余為粉紅花。請(qǐng)回答下列問題：

（1））若對(duì)該植物基因組進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)一個(gè)DNA分子有3個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變，若該DNA控制合成的蛋白質(zhì)都正常，試說出兩種可能的原因________________________、______________________________。

（2）關(guān)于F1白花植株產(chǎn)生的原因，科研人員提出了以下幾種假說：

假說一：F1種子發(fā)生了一條染色體丟失；

假說二：F1種子發(fā)生了一條染色體部分片段缺失；

假說三：F1種子一條染色體上的某個(gè)基因發(fā)生了突變。

①經(jīng)顯微鏡觀察，F(xiàn)1白花植株減數(shù)第一次分裂前期四分體的個(gè)數(shù)為______個(gè)，可以否定假說一；

②已知4種不同顏色的熒光物質(zhì)可以對(duì)A、a和B、b基因進(jìn)行標(biāo)記。經(jīng)顯微鏡觀察，F(xiàn)1白花植株的小孢子母細(xì)胞（與動(dòng)物的初級(jí)精母細(xì)胞相同）中熒光點(diǎn)的數(shù)目為______個(gè)，可以否定假說二。

（3）現(xiàn)已確定種子萌發(fā)時(shí)某個(gè)基因發(fā)生了突變。

①有人認(rèn)為：F1種子一定發(fā)生了A→a的隱性突變。該說法是否正確并說明原因_______________________________________________________________。

②專家認(rèn)為：F1種子中另一對(duì)基因發(fā)生了一次顯性突變（突變基因與A、B基因不在同一條染色體上），突變基因的產(chǎn)物可以抑制A基因的功能，但對(duì)a，B，b無影響。若假設(shè)正確，F(xiàn)1白花植株自交，子代表現(xiàn)型及比例為___________________________。

Answer 1

【答案】該三個(gè)堿基對(duì)改變引起了密碼子改變，但對(duì)應(yīng)的氨基酸未改變（密碼子的簡(jiǎn)并性） 該三個(gè)堿基改變發(fā)生于DNA的非基因序列 10 8 不正確當(dāng)發(fā)生b→B的顯性突變時(shí)，基因型為AaBB的植株也開白花 紅花：粉紅花：白花=3:6:55

【解析】

解答本題需要學(xué)生根據(jù)題干中各種色素的合成途徑，判斷粉色、紅色、白色植物個(gè)體的基因型，據(jù)題意"已知基因A可以將白色物質(zhì)轉(zhuǎn)化為紅色色素，BB可以將紅色色素徹底淡化為白色， Bb將紅色色素不徹底淡化為粉紅色”可判斷紅色植株個(gè)體的基因型為A_bb，粉色植株個(gè)體的基因型為A_Bb，白色植株個(gè)體的基因型為aa__、A BB。

（1）若對(duì)該植物基因組進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)一個(gè)DNA分子有3個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變，若該DNA控制合成的蛋白質(zhì)都正常，可能是這三個(gè)堿基對(duì)改變引起了密碼子改變，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，對(duì)應(yīng)的氨基酸未改變，所以得到的蛋白質(zhì)正常；也可能是這三個(gè)堿基改變發(fā)生在DNA的非基因序列，與蛋白質(zhì)的表達(dá)無關(guān)。

（2）①出現(xiàn)四分體是減數(shù)分裂前期的重要特征，因此用顯微鏡觀察四分體應(yīng)在F1白花植株減數(shù)第一次分裂的前期，此植物共有20條染色體，可形成10個(gè)四分體。如果觀察到白花植株有10個(gè)四分體，說明沒有丟失染色體可否定假說一；②由于減數(shù)第一次分裂前的間期，染色體進(jìn)行復(fù)制，其上的基因也復(fù)制，導(dǎo)致染色體上的基因加倍，因此用4種不同顏色的熒光對(duì)A、a和B、b基因進(jìn)行標(biāo)記，經(jīng)顯微鏡觀察，F1白花植株的小孢子母細(xì)胞(減數(shù)第一次分裂)中熒光點(diǎn)的數(shù)目為8個(gè)，可以否定假說二，說明F1種子沒有發(fā)生染色體片段缺失，否則熒光點(diǎn)的數(shù)目會(huì)小于8個(gè)。
（3）①F1植株的基因型為AaBb，而白花植株的基因型為aaB 或A BB，因此，F1植株中有一株白花的原因可能是發(fā)生了A→a的隱性突變，導(dǎo)致F1植株的基因型由AaBb(粉色)變?yōu)?/span>aaBb(白色)，也可能是發(fā)生b→B的顯性突變，導(dǎo)致F1的基因型由AaBb(粉色)變?yōu)闉?/span>AaBB（白色）。因此有人認(rèn)為F1種子定發(fā)生了A→a的隱性突變，該說法不正確。
②據(jù)題意可知，另外一對(duì)基因與與A、B基因不在同-條染色體上，因此這三對(duì)等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。設(shè)另一對(duì)等位基因?yàn)?/span>C、c，據(jù)題意F1種子中另一對(duì)基因發(fā)生了一次顯性突變，且突變基因的產(chǎn)物可以抑制A基因的功能，但對(duì)a， B， b無影響，因此F1白花植株的基因型為AaBbCc，結(jié)合題意突變基因的產(chǎn)物可以抑制A基因的功能，但對(duì)a，B，b無影響，可知F1白花植株自交產(chǎn)生的后代植株的基因型、表現(xiàn)型及所占比例為:紅色基因型為A_bbcc，所占比例為3/4×1/4×1/4=3/64 ，粉色基因型為A Bbcc，所占比例為3/4×1/2×1/4=3/32，白色基因型分別為A_BBC 、A BbC_、A BBcc、A bbC_、aaB_C 、aaB cc、aabbC_、aabbcc，所占比例為1-3/64-3/32=55/64，因此若假設(shè)正確，F1白花植株自交，子代表現(xiàn)型及比例為紅花:粉紅花:白花=3:6:55。