Question

20．孟德爾獲得成功的原因之一是合理設計了實驗程序．他以純種高莖（DD）和矮莖（dd）作親本，分別設計了A：純合親本雜交、B：F₁自交、C：F₁測交三組實驗，按照假說演繹法，對實驗結(jié)果進行了分析，最后得出基因分離定律．據(jù)此回答問題：
（1）F₁的基因型是Dd，F(xiàn)₂中高莖與矮莖的性狀分離比是3：1
（2）針對F₂呈現(xiàn)一定的性狀分離比，孟德爾提出假說．請從下列序號中選出假說的全部內(nèi)容：②③⑤⑦
①生物性狀是由基因決定的； 
②生物性狀是由遺傳因子決定；
③體細胞中遺傳因子是成對存在的；
④體細胞中等位基因是成對存在的；
⑤生物體形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中；
⑥生物體形成配子時，等位基因分離，分別進入不同的配子中；
⑦受精時雌雄配子隨機結(jié)合
（3）孟德爾三組雜交實驗中，在檢驗假設階段完成的實驗是F₁的測交．在現(xiàn)象分析階段完成的實驗是雜交和自交．
（4）豌豆的體細胞中染色體數(shù)目為14條，若D 基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，DD的豌豆產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為6或者8．
（5）豌豆子葉的黃色（Y），圓粒種子（R）均為顯性，兩親本雜交的F₁表現(xiàn)性如圖，其中黃色皺粒與綠色皺粒之比為1：1，讓F₁中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F(xiàn)₂的性狀分離比2：1：2：1．

Answer 1

分析 1、孟德爾對一對相對性狀的雜交實驗的解釋：（1）生物的性狀是由細胞中的遺傳因子決定的；（2）體細胞中的遺傳因子成對存在；（3）配子中的遺傳因子成單存在；（4）受精時雌雄配子隨機結(jié)合．
2、測交的定義是孟德爾在驗證自己對性狀分離現(xiàn)象的解釋是否正確時提出的，為了確定子一代是雜合子還是純合子，讓子一代與隱性純合子雜交，通過觀察后代的表現(xiàn)型及比例來確定子一代的基因型．

解答 解：（1）孟德爾雜交實驗中親本為高莖純種碗豆（DD）和矮莖純種豌豆（dd），故所得到的F₁的表現(xiàn)型全是高莖，基因型是Dd．F₁自交，后代中同時出現(xiàn)了高莖純種碗豆和矮莖純種豌豆，這一現(xiàn)象叫性狀分離．孟德爾對F₂中不同性狀的個體進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)F₂中子代高莖和矮莖性狀比是 3：1．
（2）孟德爾所在的年代還沒有“基因”一詞，針對F₂呈現(xiàn)一定的性狀分離比，孟德爾提出的假說是：②生物性狀是由遺傳因子決定；③體細胞中遺傳因子是成對存在的；⑤生物體形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中；⑦受精時雌雄配子隨機結(jié)合．
（3）孟德爾三組雜交實驗中，在檢驗假設階段完成的實驗是F₁的測交，在現(xiàn)象分析階段完成的實驗是雜交和自交．
（4）DD的母本由于D基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離，則次級卵細胞含有的染色體為6或者8，則雌配子中染色體數(shù)目為6或8條染色體．
（5）根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中圓粒：皺粒=3：1，說明兩親本的相關基因型是Rr、Rr；黃色：綠色=1：1，說明兩親本的相關基因型是Yy、yy．F₁中黃色皺粒與綠色皺粒之比為1：1．兩親本的基因型為YyRr、yyRr，則F₁中的黃色圓粒豌豆（基因型為$\frac{1}{3}$YyRR、$\frac{2}{3}$YyRr）與綠色皺粒豌豆（基因型為yyrr）雜交，F(xiàn)₂綠色的出現(xiàn)的概率為$\frac{1}{2}$，皺粒出現(xiàn)的概率為$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}$=$\frac{1}{3}$，所以F₂的圓粒：皺粒=2：1，黃色：綠色=1：1，故F₂的表現(xiàn)型及比例為黃色圓粒：黃色皺粒；綠色圓粒：綠色皺粒=2：1：2：1．
故答案為：
（1）Dd 3：1
（2）②③⑤⑦
（3）F₁的測交 雜交和自交
（4）6或者8
（5）1：1   2：1：2：1

點評 本題考查孟德爾遺傳實驗方面的知識，具有一定的綜合性和難度．要求考生識記孟德爾遺傳實驗過程及孟德爾對兩對相對性狀的雜交實驗的解釋，明確測交實驗并能夠根據(jù)測交的定義設計實驗方案．