备课素材：色素和基因的关系 高一下学期生物人教版必修2.docx

色素和基因的关系先看一道路试题：某种雌雄同株植物的花色受两对独立遗传的等位基因控制。A基因控制某种小分子色素合成，该色素在较低pH下显白色，中pH下显红色，较高pH下显紫色。B基因控制液泡膜上氢离子载体的合成，从而影响液泡对氢离子的吸收，且载体数量与基因型关系如图所示。下列叙述正确的是（   ）A.基因型为AaBb的植株自交,后代表现为红:白:紫=6:7:3B.可以用自交的方法鉴定某白花植株是否为纯合子C.A基因的模板链转录为mRNA,mRNA翻译形成色素D.B和b基因的显性表现形式为共显性解析：解答本题的关键在于弄清楚基因型和表现型的关系，A基因控制色素合成，表明aa个体表现为白色；B基因控制液泡膜上氢离子载体的合成，从而影响液泡对氢离子的吸收，载体越多，意味着液泡中pH越低，由此可知A_bb个体表现为紫色，A_Bb个体表现为红色，aa_及_BB个体表现为白色。根据题干信息和图形分析可知，_BB、aa_表现为白色，A_Bb表现为红色，A_bb表现为紫色。基因型为AaBb的植株自交所得子代基因型及其比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1，因此后代红:白:紫=6:7:3，A正确；若某白花植株自交后代全为白花，该白花植株不一定是纯合子，如aaBb，B错误；翻译的产物是蛋白质，为生物大分子，而该色素为小分子，因此不可能是翻译的产物，应该是A基因控制某种酶合成，再由酶催化色素的合成，C错误；由图可知B和b基因的显性表现形式为不完全显性，D错误。故答案为A。本题以植物花色为情景考查遗传规律。自然界的花儿不仅形态各异，颜色更是五彩缤纷，那么，鲜花为什么会有各种颜色呢？花青素的变色机理是什么？颜色的变化和基因的关系是怎么样的？植物的花为什么是五颜六色的，主要是因为植物的花瓣中存在花青素，花青素是一类水溶性的色素，它分布在细胞的液泡内。花青素广泛存在于开花植物(被子植物)中，其在植物中的含量随植物的品种、季节、气候、成熟度等不同，有很大差别。它主要分布在细胞的液泡内，控制花的颜色变化。花青素在不同的环境下，会形成不同的颜色。在酸性溶液中，它呈现红色，酸性愈强，颜色愈红，比如一串红等。在碱性溶液中，它呈现蓝色，碱性较强，会成为蓝黑色，如墨菊、黑牡丹等。而当它处于中性环境的时候，则是紫色，比如桔梗花等。花变颜色的机理是，花青素并非一种化合物，而是一类化合物，包括矢车菊素、天竺葵素、芍药色素、飞燕草素、牵牛花素、锦葵色素等。矢车菊素结构式花青素因为结构上带有裸露羟基，在生理pH值条件下不稳定。花青素合成后会进行分子修饰形成稳定的物质，其修饰类型包括糖基化、酰基化和甲基化。花青素所带的羟基数、羟基甲基化的程度、糖基化的数目、种类与连接位置及糖基相连的脂肪酸或芳香族酸的种类和数目等因素，都会影响到花色的表达。花青素的糖基化和甲基化使颜色更红，而花青素的酰基化改变波长吸收最大值，使颜色更蓝，并且酰化的花青素分子间的堆积，能使形成的蓝色非常稳定。自然界的花五彩缤纷，万紫千红，主要是由于它们花朵内的花青素结构不同造成的。液泡的pH值是影响花青素颜色的重要因素之一。 较低的pH值使花色呈红色，中性pH值使花色呈蓝色。例如，有些花的颜色可以一日三变，牵牛花的花瓣在清晨是粉红色，之后变成紫红，最后变成蓝色。究其原因，就是花瓣表皮细胞的液泡内pH值产生了变化，花青素随之变化，而形成的花颜色变化。花青素的酸碱反应色谱另外，广泛存在于花瓣中的另一类色素是类胡萝卜素。这种色素呈现出的色彩类似胡萝卜的颜色。目前已发现的类胡萝卜素有600多种以上，不同种类的类胡萝卜素能使花显出黄色、橙黄色、橙红色等。比如，黄色的迎春花花瓣内色素的主要成分就有类胡萝卜素。此外，色素也并不是影响花色的唯一因素，例如，花瓣组织结构的差异会影响对光的折射、反射，从而影响花朵颜色。例、已知某植物花瓣的形态和颜色受两对独立遗传的等位基因控制，其中基因组合AA、Aa、aa分别控制大花瓣、小花瓣、无花瓣；基因组合BB和Bb控制红色，基因组合bb控制白色下列相关叙述正确的是（）A.基因型为AaBb的植株自交后代有9种基因型、6种表现型B.基因型为AaBb的植株自交后代中红色大花瓣植株占3/16C.基因型为AaBb的植株自交稳定遗传的后代有4种基因型、4种表现型D.大花瓣与无花瓣植株杂交后代出现白色小花瓣的概率为100%解析：基因型为AaBb的植株自交，后代有5种表现型，分别为红色大花瓣、红色小花瓣、白色大花瓣、白色小花瓣、无花瓣，A错误；AaBb自交，后代中红色大花瓣(基因型为AAB_)植株占的比例为1/4×3/4=3/16，B正确；AaBb自交，稳定遗传的后代有4种基因型如下:AABB、AAbb、aaBB、aabb，共3种表现型，C错误；大花瓣与无花瓣植株杂交，后代出现小花瓣的概率为100%，但是白色的概率无法计算，D错误。故答案为B。学科网（北京）股份有限公司