Question

7．研究人員讓兩株高莖豌豆作親本進行嚴格雜交，得到的F₁植株均為高莖．F₁植株在自然狀態下開花結果，得到的F₂植株中高莖與矮莖之比約為7：1．請問答下列問題：（相關基因用D、d表示）
（1）豌豆的矮莖和高莖中，顯性性狀為高莖．
（2）F₂中矮莖的出現不可能是基因突變的結果，其理由是基因突變的頻率很低，且存在隨機性，所以若F₁中變異個體是基因突變的結果，則F₁不會出現一定的性狀分離比．
（3）根據F₂植株中高莖：矮莖≈7：1可以推斷，親本的基因型為DD、Dd．
（4）若讓所有的F₁植株自由傳粉，應該在開花前怎樣處理？去掉花瓣．F₁自由傳粉后，F₂中矮莖植株占$\frac{1}{16}$．

Answer 1

分析 豌豆為自花傳粉、閉花受粉植物，自然狀態下均進行自交，因此后代均為純合子，故用于遺傳實驗的材料．
分析題意可知，F₁植株均為高莖，但是自然狀態下自交后代出現矮莖，說明矮莖為隱性性狀．

解答 解：（1）分析題意可知，F₁植株均為高莖，但是自然狀態下自交后代出現矮莖，說明高莖為顯性性狀．
（2）基因突變的頻率很低，且存在隨機性，所以若F₁中變異個體是基因突變的結果，則F₁不會出現一定的性狀分離比，因此F₂中矮莖的出現不可能是基因突變的結果．
（3）豌豆在自然狀態下均進行自花傳粉、閉花受粉．F₂中之所以出現矮莖（dd），這是F₁中存在有Dd雜合子的緣故，而全為高莖的親本雜交產生的后代也全為高莖，由此可以確定親本的基因型為DD、Dd，產生的F₁中有$\frac{1}{2}$DD、$\frac{1}{2}$Dd，其中$\frac{1}{2}$Dd自交后代出現$\frac{1}{8}$dd的矮莖．
（4）豌豆在自然狀態下均進行自花傳粉、閉花受粉，因此若讓所有的F₁植株自由傳粉，應該在開花前必需要去掉花瓣．F₁自由傳粉后，$\frac{1}{2}$DD、$\frac{1}{2}$Dd產生的配子有$\frac{3}{4}$D、$\frac{1}{4}$d，因此F₂中矮莖植株（dd）占$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$．
故答案為：
（1）高莖
（2）基因突變的頻率很低，且存在隨機性，所以若F₁中變異個體是基因突變的結果，則F₁不會出現一定的性狀分離比
（3）DD、Dd
（4）去掉花瓣    $\frac{1}{16}$

點評 本題考查了基因突變的特征以及基因分離定律的應用等知識，要求考生首先根據題干信息確定性狀的顯隱性以及親本的基因型，解題時一定要明確豌豆在自然狀態下均進行自交，同時能夠利用基因突變點的特點解釋相關的問題．