Question

15．紫羅蘭花瓣的單瓣與重瓣是由常染色體上一對(duì)等位基因（D、d）控制的相對(duì)性狀；葉形寬葉（B）對(duì)窄葉（b）是顯性，B、b基因僅位于X染色體上，已知含X^b的花粉粒有50%會(huì)死亡．
（1）研究人員進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：讓單瓣紫羅蘭自交得F₁，再從F₁中選擇單瓣紫羅蘭繼續(xù)自變得F₂，一直自交多代，但發(fā)現(xiàn)每一代中總會(huì)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(shí)驗(yàn)二：取實(shí)驗(yàn)一 F₁中單瓣紫羅蘭的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得的植株表現(xiàn)為50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭．請(qǐng)回答：
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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查閱資料得知：出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)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，染色體缺失僅導(dǎo)致雌配子（填“花粉”、“雌配子”）致死．如圖是F₁中單瓣紫羅蘭減數(shù)第一次分裂前期細(xì)胞中四分體的構(gòu)象，請(qǐng)?jiān)谙旅娴娜旧�體上標(biāo)出基因組成．

（2）將紫羅蘭體細(xì)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(duì)于堿基對(duì)數(shù)量相同的兩條染色體而言，具G帶更豐富的那條染色體熱穩(wěn)定性更低．基因突變一般不會(huì)（填“會(huì)”、“不會(huì)”）改變?nèi)旧�體的帶型．
（3）若只研究紫羅蘭葉形這上相對(duì)性狀，現(xiàn)選用雜合的寬葉雌株與窄葉雄株進(jìn)行雜交獲得F₁，F(xiàn)₁隨機(jī)傳粉獲得F₂，則F₂中闊葉植株的比例為$\frac{13}{28}$．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)一可知，單瓣紫羅蘭自交，后代會(huì)發(fā)生性狀分離，出現(xiàn)單瓣和重瓣兩種性狀，說明單瓣對(duì)重瓣是顯性，單瓣紫羅蘭是雜合子（Dd），由于每一代總會(huì)出現(xiàn)約50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭，相當(dāng)于測(cè)交實(shí)驗(yàn)；又知實(shí)驗(yàn)二F₁中單瓣紫羅蘭（Dd）的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得的植株表現(xiàn)為50%的單瓣紫羅蘭和50%的重瓣紫羅蘭，說明單瓣紫羅蘭含有D的雌配子致死；雜交子一代單瓣紫羅蘭的基因型為Dd，由于含有D的雌配子致死，因此產(chǎn)生的可育雌配子只有一種是d，產(chǎn)生的雄配子的基因型是D：d=1：1，精子與卵細(xì)胞結(jié)合后形成的受精卵的基因型是Dd：dd=1：1．

解答 解：（1）①由分析可知，紫羅蘭的單瓣對(duì)重瓣是顯性性狀；重瓣紫羅蘭的基因型是dd．
②由實(shí)驗(yàn)一和二的結(jié)果，推測(cè)可能是等位基因所在染色體發(fā)生部分缺失，那么染色體缺失的雌配子致死，而花粉可育．染色體上的基因組成為：

（2）A和T之間是二個(gè)氫鍵連接，C和G之間是三個(gè)氫鍵連接，對(duì)于堿基對(duì)數(shù)量相同的兩條染色體而言，G-C序列的核苷酸片段越多，染色體熱穩(wěn)定性越高．因此G帶（富含A-T序列的核苷酸片段）熱穩(wěn)定性更低．基因突變產(chǎn)生新的等位基因，一般不會(huì)改變?nèi)旧�體的帶型．
（3）根據(jù)題意可知，親本為雜合的寬葉雌株（X^BX^b）與窄葉雄株（X^bY）進(jìn)行雜交，親本中母本產(chǎn)生的配子有$\frac{1}{2}$X^B、$\frac{1}{2}$X^b，而由于“含X^b的花粉粒有50%會(huì)死亡”，因此父本產(chǎn)生的配子有$\frac{1}{3}$X^b，$\frac{2}{3}$Y，因此獲得F₁的基因型有$\frac{1}{6}$X^BX^b、$\frac{1}{6}$X^bX^b、$\frac{1}{3}$X^BY、$\frac{1}{3}$X^bY．F₁隨機(jī)傳粉獲得F₂，即F₁的親本中母本為$\frac{1}{2}$X^BX^b、$\frac{1}{2}$X^bX^b，父本為$\frac{1}{2}$X^BY、$\frac{1}{2}$X^bY；母本產(chǎn)生的配子有$\frac{1}{4}$X^B、$\frac{3}{4}$X^b，而由于“含X^b的花粉粒有50%會(huì)死亡”，因此父本產(chǎn)生的配子有$\frac{2}{7}$X^B、$\frac{1}{7}$X^b、$\frac{4}{7}$Y，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生的后代中闊葉植株的比例為$\frac{1}{4}$×1+$\frac{3}{4}$×$\frac{2}{7}$=$\frac{13}{28}$．
故答案為：
（1）①單瓣     dd
②雌配子

（2）G     不會(huì)    
（3）$\frac{13}{28}$

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是基因分離定律，染色體結(jié)構(gòu)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(xué)生分析題干獲取信息，并根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行推理的能力，理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并學(xué)會(huì)進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換，以及相應(yīng)的計(jì)算能力，難度較大．