Question

1．豌豆高莖（D）和矮莖（d）的基因，圓粒（R）和皺粒（r）的基因位于不同對染色體上．現(xiàn)有高莖圓粒和矮莖皺粒兩個純合豌豆品種，請回答相關問題．
（1）基因D和d在結構上的本質區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同．在染色體上的位置關系是位于同源染色體相同位置上，假如基因D突變成d時僅有一個堿基對發(fā)生了替換，結果導致d基因控制合成的肽鏈比D基因控制合成的肽鏈短很多．分析原因可能是由于基因突變導致mRNA上決定氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子
（2）利用純種高莖圓粒豌豆做母本，矮莖皺粒豌豆做父本雜交收獲F₁種子，觀察F₁種子，其性狀全部表現(xiàn)為圓粒，種植F₁種子，獲得F₁植株，若在F₁中偶爾發(fā)現(xiàn)一矮莖植株．請對此現(xiàn)象給出合理解釋：
①某一雌配子形成時，D基因突變?yōu)閐基因；②某一雌配子形成時，含D基因的染色體片段缺失．
（3）正常的F₁植株自交，獲得F₂種子．全部F₂植株自交得到F₃種子，1個F₂植株上所結的全部F₃種子種在一起，長成的植株稱為1個F₃株系．理論上，在所有F₃株系中，只表現(xiàn)出一對性狀分離的株系有4種，那么，在這4種株系中，每種株系的表現(xiàn)型及其數(shù)量比分別是DdRR、Ddrr、ddRr和DDRr．若要培育出純種高莖皺粒豌豆新品種，可選取F₂種子中的皺粒種子，播種后獲得F₂植株，只保留F₂植株中的高莖植株，任其自交，產生F₃種子單獨收獲，分別種植在不同地塊上，獲得多份F₃種子．將多份F₃種子分別種植在不同地塊上，獲得F₃植株；從不發(fā)生性狀分離的地塊上獲得所需純種．
（4）利用上述親本，若想快速培育，可采用單倍體育種的方法，其原理是染色體變異．

Answer 1

分析 1、四種育種方法：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	（1）雜交→自交→選優(yōu)	輻射誘變、激光誘變、化學藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）

2、基因自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合．

解答 解：（1）D和d是一對等位基因，它們的本質區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同；等位基因位于同源染色體相同位置上；假如基因D突變成d時僅有一個堿基對發(fā)生了替換，結果導致d基因控制合成的肽鏈比D基因控制合成的肽鏈短很多，則原因可能是由于基因突變導致mRNA上決定氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子．
（2）用高莖圓粒和矮莖皺粒兩個純合豌豆品種進行雜交，理論上講，正常情況DD與dd雜交，所得子代為Dd，為高莖，所以后代都應是高莖植株．在某一雌配子形成時，若D基因突變?yōu)閐基因或含D基因的染色體片段缺失，則可能出現(xiàn)某一植株出現(xiàn)矮莖性狀，因此在F₁中偶爾發(fā)現(xiàn)某一矮莖植株，可能是某一雌配子形成時，D基因突變?yōu)閐基因，也可能是某一雌配子形成時，含D基因的染色體片段缺失．
（3）根據(jù)上面的分析可知，F(xiàn)₁為DdRr，F(xiàn)₂植株將出現(xiàn)9種不同的基因型：DDRR、DDRr、DdRR、DdRr、Ddrr、DDrr、ddRR、ddRr、ddrr，可見F₂自交最終可得到9個F₃株系，其中基因型DdRR、Ddrr、ddRr和DDRr中有一對基因為雜合子，自交后該對基因決定的性狀會發(fā)生性狀分離．若要培育出純種高莖皺粒豌豆新品種，可選取F₂種子中的皺粒種子，播種后獲得F₂植株，淘汰其中的矮莖植株，只保留F₂植株中的高莖植株（1DDrr、2Ddrr），由于DDrr自交后代不發(fā)生性狀分離，而Ddrr自交后代會發(fā)生性狀分離，因此種植F₃種子后，從不發(fā)生性狀分離的地塊上獲得所需純種．
（4）單倍體育種能明顯縮短育種年限，因此利用上述親本，若想快速培育，可采用單倍體育種的方法，其原理是染色體變異．
故答案為：
（1）脫氧核苷酸的排列順序不同    同源染色體相同位置上      終止
（2）某一雌配子形成時，D基因突變?yōu)閐基因     某一雌配子形成時，含D基因的染色體片段缺失
（3）DdRR、Ddrr、ddRr、DDRr    皺粒     高莖植株    不發(fā)生性狀分離的地塊上
（4）單倍體育種    染色體變異

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用、育種等知識，要求考生識記四種育種方法的相關知識，包括常用方法、原理、優(yōu)缺點等；掌握基因自由組合定律的實質，能結合所學的知識準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查．