Question

【題目】某自花傳粉植物的紫株和綠株由常染色體上一對(duì)等位基因(D/d)控制，育種工作者用紫外線照射某一純合紫株后，再與綠株雜交，發(fā)現(xiàn)F1代有紫株679株，綠株1株（甲）。針對(duì)F1代產(chǎn)生綠株甲的原因，有人提出了兩種假設(shè)。假設(shè)一：基因突變；假?zèng)]二：含有基因D的片段缺失（注：一條染色體片段缺失不影響個(gè)體生存，兩條同源染色體缺失相同片段的個(gè)體死亡）。回答下列問(wèn)題：

(1)該植株顏色性狀中，由顯性基因D控制的是____。F1代紫株會(huì)產(chǎn)生兩種基因型且比例相等的配子，原因是____。

(2)若假設(shè)一成立，則這種變異發(fā)生的時(shí)期最可能是____。若假?zèng)]二成立，則可以通過(guò)顯微鏡觀察綠株甲花粉母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂前期得到驗(yàn)證，原因是該時(shí)期會(huì)發(fā)生____，這種染色體行為便于將異常染色體與正常染色體進(jìn)行比較。

(3)若要用雜交實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)一和假設(shè)二誰(shuí)成立，可將綠株甲與F1紫株雜交得到子二代，子二代的表現(xiàn)型及比例為____。再將子二代植株都進(jìn)行自交，統(tǒng)計(jì)子三代的表現(xiàn)型及比例，若子三代____，則假設(shè)一成立；若子三代____，則假設(shè)二成立。

Answer 1

【答案】紫株 F1代紫株的基因型是Dd，在減數(shù)分裂過(guò)程中，等位基因D和d隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中 減數(shù)第一次分裂前的間期（或“有絲分裂間期”，或“DNA分子復(fù)制期”） 同源染色體聯(lián)會(huì)配對(duì) 紫株：綠株=1:1 紫株：綠株=3：5 紫株：綠株=3：4

【解析】

如果假設(shè)一成立，則該綠莖植株基因型是dd，如果假設(shè)二成立，則綠莖植株基因型是d，能產(chǎn)生兩種配子，一種含d，另一種不含控制顏色的基因。

（1）純合紫株后與綠株雜交，F1幾乎全為紫色，說(shuō)明紫色植株是顯性性狀，所以D基因控制的性狀是紫株，純合紫色植株基因型是DD，綠色植株基因型是dd，所以F1植株基因型是Dd，在減數(shù)分裂過(guò)程中，等位基因D和d隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，所以會(huì)產(chǎn)生兩種基因型且比例相等的配子

（2）基因突變常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期（DNA復(fù)制）。在減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會(huì)，能夠在光學(xué)顯微鏡下觀察到同源染色體配對(duì)的情況，便于將異常染色體與正常染色體進(jìn)行比較。

（3）根據(jù)雜交步驟，如果是基因突變，則綠株基因型是dd，與F1紫株（Dd）雜交，F2表現(xiàn)為1/2Dd，1/2dd，表現(xiàn)型綠株：紫株=1:1，在將F2自交則子代F3紫株=1/2×3/4=3/8，綠株=1-3/8=3/5，紫株：綠株=3:5。

如果是染色體片段缺失，則綠株基因型是d，與F1雜交子代（F2）基因型及比例Dd：dd：d：D=1:1:1:1，綠株：紫株=1:1，F2自交由于缺乏兩條同源染色體缺失相同片段的個(gè)體死亡，因此自交時(shí)d和D的植株子代比Dd和dd的子代數(shù)目少，比例為3:4，因此F3的紫株：綠株=（1/4×3/4+1/4×3/4）：（1/4×1/4+1/4×1+1/4×3/4）=3：4。