Question

分析下列研究豌豆種子形狀的材料，結合相關知識回答問題：
材料一：1865年，孟德爾發現，用圓形種子的植株與皺縮種子植株進行雜交，子一代（F₁）全部為圓形．F₁自花授粉后，得到的子二代（F₂）有圓形和皺縮兩種形狀的種子．其中5474顆是圓形的，1850顆是皺縮的，兩者之比為2.96：1．
材料二：20世紀80年代的研究發現，豌豆的成熟種子圓形與皺縮的差異與淀粉代謝有關．1990年，M．K．Bhattacharyya等人指出，在皺縮種子形成的過程中，合成淀粉所需的一種分支酶（SBEJ）活性完全喪失，所以種子含有較多游離的蔗糖，而淀粉含量少．這樣，會有較多的水分進入種子．當種子發育完成時，水分減少可導致種子體積減�。�進一步的研究發現，與圓形種子相比，皺縮種子的SBEⅠ基因在一個外顯子中插入了800個堿基對．
（1）孟德爾提出了

 

解釋了材料一的試驗結果．若將F₂植株全部自花授粉，可以預測未來收獲的種子中，圓形和皺縮形種子的比例約為

 

．若想通過“測交”試驗來驗驗材料一中F₁產生的花粉基因類型及比例，需要對表現型為

 

的植株進行去雄處理；
（2）根據材料二提供的信息，你認為豌豆種子皺縮這一性狀出現的根本原因是

 

．

Answer 1

考點：基因的分離規律的實質及應用,基因突變的特征

專題：

分析：根據題意分析可知：圓形種子的植株與皺縮種子植株進行雜交，子一代自花授粉后，得到的子二代約3：1，所以符合基因的分離定律．基因突變是指DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失而引起基因結構的改變．

解答： 解：（1）根據得到的子二代（F₂）中，圓形種子：皺縮種子=3：1，可推測豌豆種子形狀是由一對等位基因控制．因此孟德爾提出了基因的分離定律解釋了材料一的試驗結果．設圓形的基因型為AA和Aa，則皺縮的基因型為aa．因此F₂植株全部自花授粉后，圓形和皺縮形種子的比例為（

1

4

×1+

2

4

×

3

4

）：（

2

4

×

1

4

+

1

4

×1）=5：3．由于豌豆是雌雄同株、自花閉花受粉，所以若想通過“測交”試驗來驗驗材料一中F₁產生的花粉基因類型及比例，需要對表現型為皺縮的植株進行去雄處理．
（2）基因突變是基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換．根據材料二提供的信息，與圓形種子相比，皺縮種子的SBEⅠ基因在一個外顯子中插入了800個堿基對，屬于堿基對的增添，因此，豌豆種子皺縮這一性狀出現的根本原因是基因突變．
故答案為：
（1）基因的分離定律    5：3     皺縮
（2）基因突變

點評：本題考查基因的分離定律和基因突變的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．