Question

9．南瓜皮色分為白色、黃色和綠色，皮色性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用H、h和Y、y表示，有H存在為白色．現(xiàn)用白甲、白乙、黃色和綠色4個純合品種進行雜交實驗，結果如下：
實驗1：黃×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為黃，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為3黃：1綠；
實驗2：白甲×黃，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為12白：3黃：1綠；
實驗3：白乙×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁×綠（回交），F(xiàn)₂表現(xiàn)為2白：1黃：1綠．
分析上述實驗結果，請回答：
（1）南瓜皮色遺傳遵循（填“遵循”或“不遵循”）基因自由組合定律．
（2）上述雜交過程中，子代遺傳物質的來源情況是細胞核中遺傳物質一半來自父方，另一半來自母方，細胞質中遺傳物質幾乎全部來自母方．
（3）在實驗1中，F(xiàn)₂形成這一比例的原因是F₁（親本）各產生兩種數(shù)量相等的配子以及受精過程的隨機性．
（4）若將實驗3得到的F₂白皮植株自交，F(xiàn)₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白：黃：綠=24：3：5．
（5）南瓜皮的色素由多種酶參與催化來合成．研究發(fā)現(xiàn)，h基因能控制正常酶1合成，與正常酶1比較，失去活性的酶1氨基酸序列有兩個突變位點，如圖：

據(jù)圖推測，h基因突變?yōu)镠基因時，導致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對的增添或缺失．進一步研究發(fā)現(xiàn)，失活的酶1相對分子質量明顯小于正常酶1，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是蛋白質合成提前終止．

Answer 1

分析 1、分析實驗1：黃×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為黃色，說明黃色對綠色是顯性，實驗2白甲×黃，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁自交，F(xiàn)₂表現(xiàn)為12白：3黃：1綠，12：3：1可以改寫成9：3：3：1，說明控制南瓜皮顏色的2對等位基因遵循自由組合定律，且子一代的基因型是HhYy；又知，H存在時表現(xiàn)為白色，因此白色南瓜的基因型是H_Y_、H_yy，黃色南瓜的基因型是hhY_，綠色南瓜的基因型是hhyy．
2、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變；基因突變后，轉錄形成的密碼子發(fā)生近改變，進而導致翻譯形成的蛋白質的氨基酸序列該筆；替換型基因突變往往只引起蛋白質中的一個氨基酸序列改變，堿基對缺失或增添型基因突變往往引起突變后蛋白質中的多個氨基酸序列改變．

解答 解：（1）由實驗2可知，子二代的性狀分離比是12：3：1，因此控制南瓜顏色的2對等位基因遵循自由組合定律．
（2）減數(shù)分裂時細胞核遺傳物質減半，精子形成過程中細胞質的分配是均等的，卵細胞細胞過程中經過兩次細胞質不均等分裂使卵細胞中的細胞質多，受精作用形成受精卵使，細胞核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，細胞質遺傳物質主要來自母方．
（3）實驗1中，親本基因型是hhYY×hhyy，子一代的基因型是hhYy，由于子一代減數(shù)分裂過程中產生hY、hy兩種類型的配子，且比例為1：1，由于雌雄配子結合是隨機的，因此子二代的基因型是hhYY：hhYy：hhyy=1：2：1，hhY_表現(xiàn)為黃色，hhyy表現(xiàn)為綠，出現(xiàn)了黃：綠=3：1的性狀分離比．
（4）實驗3中，白乙×綠，F(xiàn)₁表現(xiàn)為白，F(xiàn)₁×綠（回交），F(xiàn)₂表現(xiàn)為2白：1黃：1綠，F(xiàn)₁基因型是HhYy，子二代中白皮的基因型是HhYy、Hhyy，比例是1：1，HhYy自交后代12白：3黃：1綠，Hhyy自交后代3白：1綠，因此F₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白色為$\frac{1}{2}×\frac{12}{16}$+$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$=$\frac{24}{32}$，黃色的比例是$\frac{1}{2}×\frac{3}{16}$=$\frac{3}{32}$，綠色的比例是$\frac{1}{2}×\frac{1}{16}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}=\frac{5}{32}$，因此F₃的皮色的表現(xiàn)型及比例是白：黃：綠=24：3：5．
（5）據(jù)圖推測，h基因突變?yōu)镠基因時，導致①處突變的原因是發(fā)生了堿基對的替換，導致②處突變的原因是發(fā)生了堿基對增添或缺失；失活的酶1相對分子質量明顯小于正常酶1，說明基因突變后，控制合成的蛋白質中的氨基酸數(shù)目減少，可能的原因是基因突變導致轉錄形成的終止密碼子提前，進而導致蛋白質合成提前終止．
故答案為：
（1）遵循
（2）細胞核中遺傳物質一半來自父方，另一半來自母方，細胞質中遺傳物質幾乎全部來自母方
（3）F₁（親本）各產生兩種數(shù)量相等的配子以及受精過程的隨機性
（4）白：黃：綠=24：3：5
（5）替換         增添或缺失    提前終止

點評 本題的知識點是基因分離定律和自由組合定律的實質及應用，減數(shù)分裂和受精作用的意義，精子和卵細胞形成過程的異同點，基因突變的概念、類型及對性狀的影響，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，形成知識網絡，并應用相關知識結合題干信息通過分析、比較等方法綜合解答問題．