Question

1．某育種工作者在一次重復(fù)孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)罕見現(xiàn)象：選取的高莖（DD）豌豆植株與矮莖（dd）豌豆植株雜交，得到的F₁全為高莖，其中一顆F₁植株自交得到的F₂出現(xiàn)了高莖：矮莖=35：1的性狀分離比．請(qǐng)分析回答以下相關(guān)問題．
（1）對(duì)題干中“分離現(xiàn)象”的解釋：
①由于環(huán)境驟變?nèi)缃禍氐挠绊�，該F₁植株可能發(fā)生了染色體（數(shù)目）變異，幼苗發(fā)育成為基因型是DDdd的植株
②該發(fā)生變異的F₁自交，產(chǎn)生的F₂的基因型及其比例為DDDD：DDDd：DDdd：Dddd：dddd=1：8：18：8：1
（2）對(duì)上述解釋的驗(yàn)證：
為驗(yàn)證以上的解釋，理論上需要通過測(cè)交實(shí)驗(yàn)來測(cè)定F₁的基因型，即選擇表現(xiàn)型為矮莖的豌豆對(duì)其進(jìn)行異花授粉．預(yù)期子代表現(xiàn)型及其比例為高莖：矮莖=5：1．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：正常情況下，F(xiàn)₂出現(xiàn)高莖：矮莖=3：1的性狀分離比．但實(shí)際出現(xiàn)了高莖：矮莖=35：1的性狀分離比，是因?yàn)镕₁植株的染色體發(fā)生了變異，數(shù)目加倍，其基因型變?yōu)镈Ddd．四倍體DDdd在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，配子中的基因只有體細(xì)胞一半的，同時(shí)4個(gè)等位基因間的分離是隨機(jī)的，進(jìn)入同一個(gè)配子的是4個(gè)等位基因中的任意2個(gè)，故產(chǎn)生配子的基因型及比例為DD：Dd：dd=1：4：1．

解答 解：（1）①根據(jù)題意分析可知：四倍體DDdd產(chǎn)生的配子基因型及比例為DD：Dd：dd=1：4：1．由于受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，所以子二代出現(xiàn)了9種基因型，2種表現(xiàn)型，矮莖dddd占$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}=\frac{1}{36}$，因此，表現(xiàn)型的比值為高莖：矮莖=35：1．所以可以推測(cè)：由于環(huán)境驟變?nèi)缃禍氐挠绊�，該F₁植株可能發(fā)生了染色體數(shù)目變異，幼苗發(fā)育成為基因型是DDdd的植株．
②該F₁自交，產(chǎn)生的F₂基因型有DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd，共5種，其比例為$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}$：$\frac{1}{6}×\frac{4}{6}×2$：（$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}×2$+$\frac{4}{6}×\frac{4}{6}$）：$\frac{4}{6}×\frac{1}{6}×2$：$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}$=1：8：18：8：1．
（2）進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)時(shí)，是子一代豌豆（DDdd）和矮莖豌豆（dd）雜交，矮莖豌豆只產(chǎn)生d一種配子，故測(cè)交后代均為三倍體，基因型為DDd：Ddd：ddd=1：4：1，表現(xiàn)型的比值為高莖：矮莖=5：1．
故答案為：
（1）①染色體（數(shù)目）  DDdd  
②DDDD：DDDd：DDdd：Dddd：dddd=1：8：18：8：1 
（2）測(cè)交   高莖：矮莖=5：1

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律和染色體變異的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題的能力．解此題的關(guān)鍵是寫出四倍體DDdd所產(chǎn)生的配子的種類及比值．