Question

8．紫羅蘭花瓣的單瓣與重瓣是由常染色體上一對等位基因（D、d）控制的相對性狀．研究人員進行以下實驗：
實驗一：讓單瓣紫羅蘭自交得F₁，再從F_l中選擇單瓣紫羅蘭繼續(xù)自交得F₂，一直自交多代，但發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭，且所有的重瓣紫羅蘭都不育（雌蕊、雄蕊發(fā)育不完善）．
實驗二：取實驗一 F₁中單瓣紫羅蘭的花粉進行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得的正常植株全部表現(xiàn)為重瓣性狀．請回答：
（l）根據(jù)實驗結果可知，紫羅蘭的花瓣中單瓣為顯性性狀，F(xiàn)₁中重瓣紫羅蘭的基因型為dd．
（2）請推測：出現(xiàn)上述實驗現(xiàn)象的原因是等位基因（D、d）所在染色體發(fā)生部分缺失，染色體缺失的花粉 （填“花粉”、“雌配子”）致死，而染色體缺失的雌配子（填“花粉”、“雌配子”）可育．下圖是 F₁中單瓣紫羅蘭減數(shù)第一次分裂前期細胞中四分體的構象，請在下面的染色體上標出基因組成．
（3）若D、d表示基因位于正常染色體上，D^-、d^-表示基因位于缺失染色體上，請寫出F₁中選擇的單瓣紫羅蘭自交得F₂的遺傳圖解（要求寫出F₁的雌、雄配子及比例）．
（4）將紫羅蘭體細胞分裂中期染色體加溫或用蛋白水解酶稍加處理，用吉姆薩氏染色，染色體上即出現(xiàn)橫帶，稱為G帶（富含A-T序列的核苷酸片段）；如將染色體用熱堿溶液處理，再做吉姆薩氏染色，染色體上就出現(xiàn)另一套橫帶，稱為R帶（富含G-C序列的核苷酸片段）．一般情況下，對于堿基對數(shù)量相同的兩條染色體而言，R帶（填“G帶”、“R帶”）更豐富的那條具有更高的熱穩(wěn)定性．基因突變一般不會（填“會”、“不會”）改變染色體的帶型．

Answer 1

分析 分析實驗一可知，單瓣紫羅蘭自交，后代會發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)單瓣和重瓣兩種性狀，說明單瓣對重瓣是顯性，單瓣紫羅蘭是雜合子，由于每一代總會出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭，相當于測交實驗；又知實驗一 F₁中單瓣紫羅蘭的花粉進行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得的正常植株全部表現(xiàn)為重瓣性狀（aa），說明單瓣紫羅蘭含有D的花粉致死；雜交子一代單瓣紫羅蘭的基因型為Dd，由于含有D的花粉致死，因此產生的可育雄配子只有一種是d，產生的雌配子的基因型是D：d=1：1，精子與卵細胞結合后形成的受精卵的基因型是Dd：dd=1：1．

解答 解：（1）由分析可知，紫羅蘭的單瓣對重瓣是顯性性狀；重瓣紫羅蘭的基因型是dd．
（2）如果出現(xiàn)上述實驗現(xiàn)象的原因是等位基因（D、d）所在染色體發(fā)生部分缺失，染色體缺失的花粉致死，染色體缺失的雌配子可育．由于D雄配子致死，因此D配子所致的染色體缺失，d基因所在的染色體正常，減數(shù)第一次分裂前期細胞中四分體時期，一條染色體上含有兩個染色體單體、2個DNA分子，題圖如下：

（3）D-、d-表示基因位于缺失染色體上，F(xiàn)₁中選擇的單瓣紫羅蘭自交得F₂的遺傳圖解如下：

（4）基因是具有遺傳效應的DNA片段，DNA分子兩條鏈上的堿基由氫鍵連接形成堿基對，A與T之間的氫鍵是2個，G與C之間的氫鍵是3個，由題意知，G帶是富含A-T序列的核苷酸片段，R帶是富含G-C序列的核苷酸片段，因此一般情況下，熱穩(wěn)定性更高的R帶更豐富；基因突變是由堿基對的替換、增添或缺失引起的，一般不會改變染色體的帶型．
故答案為：
（1）單瓣      dd
（2）花粉     雌配子

（3）
（4）R帶      不會

點評 本題的知識點是基因分離定律，染色體結構變異和基因突變，減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，本題旨在考查學生分析題干獲取信息，并根據(jù)相關信息進行推理的能力，理解所學知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系并學會進行圖文轉換．