Question

已知某植物的胚乳非糯（H）對糯（h）為顯性，植株抗病（R）對感病（r）為顯性。某同學(xué)以純合的非糯感病品種為母本，純合的糯性抗病品種為父本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，在母本植株上獲得的F₁種子都表現(xiàn)為非糯。在無相應(yīng)病原體的生長環(huán)境中，播種所有的F₁種子，長出許多F₁植株，然后嚴(yán)格自交得到F₂種子，以株為單位保存F₂種子，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)F₁植株所結(jié)的F₂種子都出現(xiàn)糯與非糯的分離，而只有一株F₁植株（A）所結(jié)的F₂種子全部表現(xiàn)為非糯，可見，這株F₁植株（A）控制非糯的基因是純合的。

請回答：

（1）從理論上說，在考慮兩對相對性狀的情況下，上述絕大多數(shù)F₁正常自交得到的F₂植株的基因型有　　 種，表現(xiàn)型有　　　 種。

（2）據(jù)分析，導(dǎo)致A植株非糯基因純合的原因有兩個(gè)：一是母本自交，二是父本的一對等位基因中有一個(gè)基因發(fā)生突變。為了確定是哪一種原因，可以分析F₂植株的抗病性狀，因此需要對F₂植株進(jìn)行處理，這種處理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。如果是由于母本自交，F(xiàn)₂植株的表現(xiàn)型為　　　　　 ，其基因型是　　　　　 ；如果是由于父本控制糯的一對等位基因中有一個(gè)基因發(fā)生突變，F(xiàn)₂植株的表現(xiàn)型為　　　　　 ，其基因型是　　　　　　　　　　　 ；

（3）如果該同學(xué)以純合的糯性抗病品種為母本，純合的非糯感病品種為父本，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)同樣的結(jié)果，即F₁中有一株植株所結(jié)的F₂種子全部表現(xiàn)為非糯，則這株植株非糯基因純合的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，其最可能的基因型為　　　　　　　　 。

 

Answer 1

（1）9 4 （2）接種相應(yīng)的病原體 全部感病（或非糯感病） HHrr 非糯抗病和非糯感病 HHRR、HHRr和HHrr （3）基因突變 HHRr

 

本題采取常規(guī)考查和特例考查的方式，考查基因自由組合定律。（1）根據(jù)孟德爾關(guān)于兩對相對性狀遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，具有相對性狀的純合親本雜交，F(xiàn)₁正常自交得到的F₂植株的基因型有9種，表現(xiàn)型有4種；（2）根據(jù)題干信息提示“可以分析F₂植株的抗病性狀”，則很容易想到要對F₂植株進(jìn)行接種相應(yīng)的病原體的處理；如果是由于母本自交，由題干信息“這株F₁植株（A）控制非糯的基因是純合的” 可知F1在糯性上的基因型為HH，由于母本為感病純合品種，自交后的F1的基因型為rr；則F2的表現(xiàn)型為全部是非糯感病，基因型為HHrr；如果是由于父本控制糯的一對等位基因中有一個(gè)基因發(fā)生突變，則親本在抗性性狀上表現(xiàn)為雜交，則F1植株的基因型是HHRr，F(xiàn)1自交得到的F₂植株的表現(xiàn)型為非糯抗病和非糯感病，其基因型是HHRR、HHRr和HHrr；（3）依據(jù)題意親本正常雜交F₁應(yīng)為Hh，但F₁植株的A植株控制非糯的基因卻是純合的（HH）；也就是說應(yīng)該提供基因h的母本，提供了基因H，其最可能的原因是在DNA復(fù)制的過程中，發(fā)生了基因突變。