Question

【題目】科研人員將某純合的二倍體無葉舌植物種子送入太空，返回后種植得到了一株有葉舌變異植株，經檢測發現該植株體細胞內某條染色體上多了4個脫氧核苷酸對。已知控制無葉舌、有葉舌的基因(A、a)位于常染色體上。請分析回答下列問題：

(1)從變異類型分析，有葉舌性狀的產生是__________(填“基因突變”“基因重組”或“染色體變異”)的結果。

(2)讓有葉舌變異植株自交，后代有葉舌幼苗126株、無葉舌幼苗108株，分析結果可得出結論：

①顯性性狀是__________，該有葉舌植株的基因型為__________。

②這一結果__________(填“符合”或“不符合”)孟德爾自交實驗的分離比。

(3)針對(2)中的現象，科研人員以有葉舌植株和無葉舌植株作為親本進行雜交實驗，統計母本植株的結實率，結果如表所示：

由表中數據分析推斷，該變異能導致__________配子的可育性大大降低。

(4)研究人員從上表雜交后代中選擇親本進一步設計測交實驗，根據測交后代性狀的出現情況驗證上述推斷，請完善以下實驗設計：

設計思路：_________________為父本，________________為母本，進行雜交，觀察記錄后代的性狀表現。

預測結果：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 基因突變 有葉舌 Aa 不符合 含A基因的雄 (從雜交組合一或二的后代中)選擇有葉舌植株 (從雜交組合三的后代中)選擇無葉舌植株 后代出現少量有葉舌植株，大量無葉舌植株

【解析】試題分析：以題意“有葉舌變異植株體細胞內某條染色體上多了4個脫氧核苷酸對”為切入點，判斷葉舌性狀產生的變異類型。依據有葉舌變異植株自交后代的表現型及其數目，進行統計分析，進而對（2）進行解答。表中二、三組對比，排除了雌配子可育性降低的可能性，進而將一、三組對比，從而得出“含A基因的雄配子的可育性大大降低”的結論。最后，依據基因的分離定律并借助孟德爾的豌豆雜交實驗流程，采用測交方案并補充完善實驗步驟及其對實驗結果進行預測。

(1)由題意“有葉舌變異植株體細胞內某條染色體上多了4個脫氧核苷酸對”可知：有葉舌性狀的產生是基因突變的結果。

(2) ①有葉舌變異植株自交，后代發生了性狀分離，說明有葉舌變異植株為雜合子，雜合子表現為顯性性狀，因此顯性性狀是有葉舌，該有葉舌植株的基因型為Aa。

②該有葉舌變異植株自交，性狀分離比為有葉舌幼苗∶無葉舌幼苗＝126株∶108株≈1∶1，這一結果不符合孟德爾一對相對性狀自交實驗的3∶1的性狀分離比。

(3)由表中的三組雜交實驗結果可知，父本為無葉舌（aa）的雜交試驗，其母本植株的結實率高，而父本為有葉舌（AA）的雜交試驗，其母本植株的結實率非常低，從而說明該變異能導致含A基因的雄配子的可育性大大降低。

(4)該實驗的目的是采用測交方案驗證含A基因的雄配子的可育性大大降低，而測交是讓雜合子與隱性純合子交配，據此可知，該實驗的設計思路為：從雜交組合一或二的后代中選擇有葉舌植株為父本，從雜交組合三的后代中選擇無葉舌植株為母本，進行雜交，觀察記錄后代的性狀表現。因該實驗是驗證實驗，其結論是已知的，即含A基因的雄配子的可育性大大降低，因此有葉舌的父本植株（Aa）與無葉舌的母本植株（aa）進行雜交，后代將出現少量有葉舌植株，大量無葉舌植株。