【高中生物】備課素材：豌豆的花色遺傳+高一下學(xué)期生物人教版必修2

豌豆的花色遺傳先看一道試題：香豌豆的花色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因B-b和R-r控制，只有B、R同時(shí)存在時(shí)才表現(xiàn)為紅花，其余表現(xiàn)為白花。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.基因型為BbRR與bbrr的植株雜交，后代中紅花植株與白花植株之比約為1：1B.基因型為BbRr的植株自交，后代中紅花植株與白花植株之比約為9：7C.兩個(gè)白花的品種雜交，后代不可能出現(xiàn)紅花植株D.兩親本雜交，后代可能出現(xiàn)紅花：白花為3：1或1：3的情況解析：基因型為BbRR與bbrr的植株雜交，后代中紅花植株與白花植株之比約為BbRr：bbRr=1：1，A正確；基因型為BbRr的植株自交，后代中紅花植株與白花植株之比約為9B

R

：（3B

rr+3bbR

+1bbrr）=9：7，B正確；兩個(gè)白花的品種雜交，后代也可能出現(xiàn)紅花植株，如BBrr和bbRR雜交，C錯(cuò)誤；基因型為BbRR與BbRR或BBRr與BBRr雜交，后代紅花：白花為3：1；基因型為Bbrr與Bbrr或bbRr與bbRr雜交，后代紅花：白花為1：3，D正確。故答案為C。這道試題以香豌豆的花色遺傳為情境考查遺傳規(guī)律。豌豆的花色遺傳遵循孟德爾分離定律，但是，花色的遺傳有多種類型，基因也不一定是一對(duì)基因控制，由兩對(duì)基因控制，甚至有三對(duì)基因控制。因此，需要根據(jù)試題提供的情境去解決問題。

常見的花色遺傳一般規(guī)律有哪些？1856～1863年孟德爾（G.J.Mendel）連續(xù)8年的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，奠定了花色遺傳的理論基礎(chǔ)。他將純系的紫花豌豆與白花豌豆雜交，F(xiàn)1全部開紫花。F1自花授粉所得F2中，有705株開紅花，224株開白花，紫花植株與白花植株之比接近于3∶1。孟德爾稱F1表現(xiàn)的紅花性狀為顯性性狀，白花性狀為隱性性狀；F2顯性性狀與隱性性狀同時(shí)分別出現(xiàn)，稱為性狀分離。1.花色1910～1930年德國(guó)學(xué)者威爾施泰特（Will-statter）和瑞士學(xué)者卡勒（Karrer）從大量生物中分離出結(jié)晶的類胡蘿卜素，存在于植物的花瓣、根、葉和果實(shí)中，它包含紅色、橙色及黃色，是一大類色素類群，胡蘿卜、番茄、南瓜、柿子所特有的顏色，均為類胡蘿卜素的產(chǎn)物。胡蘿卜素不溶于水，而溶于油脂乙醚，在細(xì)胞中多以質(zhì)體形式存在。至19世紀(jì)中期很多人從事色素化學(xué)的研究；其中哈布羅尼（J.B.Harborne）在花色素苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)方面做出了重要貢獻(xiàn)。經(jīng)過130多年的努力，基本查明了花色素的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)，花色素有類胡蘿卜素、類黃酮和花青素三大類。類黃酮為黃色系色素，易溶于水?；ㄇ嗨匾兹苡邴}酸等酸性溶液。2.花色的遺傳花色的遺傳較為復(fù)雜，在雜交后代中表現(xiàn)不完全顯性的居多。例如，如純系紫茉莉，紅花品種與白花品種雜交，F(xiàn)1全部開紅色花，不同于任何一個(gè)親本，F(xiàn)1自交時(shí)，F(xiàn)2出現(xiàn)紅花1、粉紅2、白花1的分離。又如，圓葉牽?；ǎt花品種與白花品種雜交時(shí)，F(xiàn)1也開出粉紅色的花，并且F2的紅∶粉紅∶白色的比例也為1∶2∶1。有的花卉花色合成同時(shí)由雙基因控制，如香豌豆，當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)顯性基因C和R時(shí)，才能開出紫色花來，如只有一個(gè)，都開白色花。C和R兩個(gè)基因，稱作互補(bǔ)基因。紫花地丁的花色遺傳較為復(fù)雜，從白色到藍(lán)紫色中間有淺藍(lán)紫色等過渡顏色，這是由A和B兩組基因相互作用的結(jié)果（如下表）。由表格中可知，調(diào)節(jié)花色素量的基因，花色由于色素含量的多寡，花色從淺色到深色。花色素合成的途徑也是基因來決定的，當(dāng)完全顯性基因A時(shí)，只能生成花青素（紅色）；要是隱性基因a時(shí)，則只能生成助色素（白色）；基因A呈不完全顯性時(shí)就會(huì)生成花青素和助色素的復(fù)合體而變成藍(lán)色（如下圖）。上面所講的基因作用是完全固定的，不會(huì)輕易改變或發(fā)生別的作用，可是有另一類基因，它能頻繁地發(fā)生突變，即來回突變，稱為易變基因，如雞冠花，正常類型為黃色花，它是受隱性基因a的控制；而紅色花則是顯性基因A的作用，但a很容易變成A，A也具有容易恢復(fù)為a的特性。這種基因顯隱性的改變不會(huì)引起整個(gè)花體的突變，如果突變發(fā)生在花體的某個(gè)部位，則在該部位發(fā)生鑲嵌的花紋?；ㄉ男纬沙鲜鏊v的基因外，還與栽培環(huán)境和管理有關(guān)，在栽培環(huán)境中主要是光線、溫度、土壤、肥水等。當(dāng)日光照射花瓣時(shí)，花青素的含量迅速增加。葉紅素、類黃酮等的合成也只有在光線條件下才能順利進(jìn)行，但過強(qiáng)的光線也往往使色素破壞變質(zhì)，因此對(duì)某些花須適當(dāng)?shù)乜刂乒饬?。各種花卉都有其適合的溫度范圍，一般來說，溫度較低，花色素量多，花瓣質(zhì)量好，但溫度過高往往使花瓣變色、色素變質(zhì)。土、肥、水和管理對(duì)花色形成有重要影響，只有基因、環(huán)境、管理三者具備時(shí)，基因遺傳表達(dá)才能充分體現(xiàn)。另外，香豌豆不是豌豆，香豌豆又叫花豌豆、麝香豌豆。這里的sweet不是“甜”，而是“芳香”的意思。香豌豆和豌豆雖然一字之差，但其實(shí)不是豌豆，和豌豆同科不同屬。香豌豆原產(chǎn)于意大利西西里島，我國(guó)各地都有栽培。因?yàn)橛袧庥舻幕ㄏ?，所以稱為香豌豆，英文名Sweetpea。香豌豆枝條細(xì)長(zhǎng)柔軟，可制作花籃、花環(huán)，花型獨(dú)特，形似蝴蝶蘭，可盆栽欣賞，也可任其攀援作垂直綠化，或?yàn)榈乇恢参铮ㄈ鐖D）。香豌豆喜歡冬暖夏涼、陽(yáng)光充足、空氣潮濕的環(huán)境，最怕干熱風(fēng)吹襲。香豌豆莖和葉可作家畜飼料或綠肥。例、香豌豆有許多不同花色的品種，決定其花色的基因控制的代謝途徑如圖所示。產(chǎn)物3顯紅色，產(chǎn)物1和產(chǎn)物2均顯白色。下列對(duì)香豌豆花色遺傳的分析正確的是（

）A．純合的白花香豌豆與純合的白花香碗豆雜交，F(xiàn)1為白花B．如果紅花香豌豆CcRr與白花香豌豆ccrr雜交，F(xiàn)1紅花與白花的比例為1:3C．如果紅花香豌豆自交，F(xiàn)1紅花與白花的比例為3:1，則親本的基因型是CCRr或CcRR且基因C、c和基因R、r位于同一對(duì)同源染色體上D．如果紅花香豌豆自交，F(xiàn)1紅花與白花的比例為9:7,則親本的基因型是CcRr,基因C、c和基因R、r位于非同源染色體上解析：由圖分析可知白色是C

rr或ccR

，只有C

R

是紅色，純合的CCrr和ccRR雜交，后代都是紅色，A錯(cuò)誤；如果紅花香豌豆CcRr與白花香豌豆ccrr雜交，但因?yàn)檫@兩對(duì)基因在染色體上的位置不確定，所以只有位于兩對(duì)同源染色體上時(shí)，F(xiàn)1紅花與白花的比例為1:3，B錯(cuò)誤；如果紅花香豌豆自交，F(xiàn)1紅花與白花的比例為3:1，則親本的基因型是CCRr或Cc