Ⅰ.豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,其控制性状的基因在染色体上。研究人员让两株高茎豌豆作亲本进行严格杂交,得到的F1植株均为高茎。F1植株在自然状态下开花结果,得到的F2植株中高茎与矮茎之比约为7:1。请回答下列问题:
(1)F2中矮茎的出现不可能是基因突变的结果,其理由是 。
(2)根据F2植株中高茎:矮茎≈7:1可以推断,亲本的基因型为 。
(3)若让所有的F1植株自由传粉,应该在开花前怎样处理? 。F1自由传粉后,F2中矮茎植株占 。
Ⅱ.某育种工作者在一次重复孟德尔的杂交实验时,偶然发现了一个罕见现象:选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交,得到的F1全为高茎;其中有一棵F1植株自交得到的F2出现了高茎:矮茎=35:1的性状分离比。请分析回答以下相关问题。
(1)对题干中“分离现象”的解释:
①由于环境骤变如降温的影响,该F1植株可能发生了 变异,幼苗发育成为基因型是 的植株。
②该发生变异的F1植株产生的含显性基因的配子所占比例为 。
③该发生变异的F1自交,产生的F2的基因型及其比例为 。
(2)对上述解释的验证:
为验证以上的解释,理论上需要通过 实验来测定F1的基因型,即选择表现型为 的豌豆对其进行异花授粉。预期子代表现型及其比例为 。
知识点：基因在染色体上
Ⅰ.(1)基因突变的频率很低
(2)DD、Dd
(3)除去花瓣 1/16
Ⅱ.(1) ①染色体(数目) DDdd ②5/6 ③DDDD:DDDd:DDdd:Dddd:dddd=1:8:18:8:1
(2)测交 矮茎 高茎:矮茎=5:1
解析：Ⅰ.(1)由于基因突变的频率很低,因此F2中矮茎的出现不可能是基因突变的结果。(2)由于F1植株全为高茎,说明亲本中有显性纯合子,又由于F2植株中出现矮茎,说明亲本中有杂合子,因此双亲的基因型为DD、Dd。 (3)由于豌豆为闭花传粉植物,要想让它们进行自由传粉,需要将其花瓣除去,以便借助风力或昆虫传粉。DD×Dd→F1:1/2DD、1/2Dd;F1自由传粉的情况下,F2中矮茎(dd)出现的概率为1/2×1/2×1/4=1/16。
Ⅱ.(1)由低温可诱导染色体数目加倍及F2的性状分离比,推知F1植株可能发生了染色体数目变异,DD和dd杂交,F1植株的基因型为Dd,幼苗染色体加倍后植株的基因型为DDdd。发生变异的F1植株(DDdd)进行减数分裂产生的配子及比例为DD:Dd:dd=1:4:1,其中含有显性基因的配子占5/6。发生变异的F1植株自交,产生的F2的基因型及其比例为DDDD:DDDd:DDdd:Dddd:dddd=(1/6×1/6):(2×1/6×4/6):(4/6×4/6+2×1/6×1/6):(2×4/6×1/6):(1/6×1/6)=1:8:18:8:1。(2)测定F1的基因型,应选择矮茎植株与其进行测交,预期子代的表现型及其比例为高茎:矮茎=5:1。