Question

【题目】某科研人员在实验室条件下，采用紫外线处理某纯合的二倍体直叶植物的种植后，将该种子送入太空，返回后将其种植得到了一株卷叶变异植株。经检测发现，该植株体细胞内某条染色体DNA上少了三对脱氧核苷酸。已知控制该植物叶形的基因（D、d）位于常染色体上。请分析并回答下列问题：

（1）卷叶性状的产生所属变异类型最可能是______。

（2）让上述卷叶变异植株自交，子代中卷叶植株为138株，直叶植株为112株。由该杂交结果可知该卷叶变异植株的基因型为______。这一结果______（填“符合”或“不符合”）孟德尔自交实验的性状分离比。

（3）针对第（2）小问中的现象，科研人员以纯合的卷叶植株和纯合的直叶植株作为亲本进行三组杂交实验，统计每组实验中母本植株的结实率，结果如表所示：

杂交编号	亲本组合	结实数/授粉的小花数	结实率
①	♀纯合直叶×纯合卷叶♂		10%
②	♀纯合卷叶×纯合直叶♂		96%
③	♀纯合直叶×纯合直叶♂		98%

由表中三组实验结果推断，该变异的产生可能导致______配子的可育性大大降低。

（4）科研人员欲从以上三组实验的杂交后代中选择植株作亲本进一步设计测交实验，根据测交后代性状的出现情况来验证上述推断是否正确。请完善以下实验设计：

设计思路：从______作父本，从______作母本，进行测交，观察并记录后代的性状。

预期结果：若______，则上述推断正确；若______，则上述推断不正确。

Answer 1

【答案】基因突变 Dd 不符合 卷叶雄（或D雄） 杂交组合①或②的后代中选择卷叶植株 杂交组合③的后代中选择直叶植株 后代中出现少量的卷叶植株和大量的直叶植株（或后代中直叶植株显著多于卷叶植株） 后代中卷叶植株与直叶植株的比例等于或接近1：1

【解析】

1、基因突变：指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。

2、基因分离定律的实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。

（1）据题干“经检测发现，该植株体细胞内某条染色体DNA上少了三对脱氧核苷酸”，结合分析可知卷叶性状的产生所属变异类型最可能为基因突变。

（2）根卷叶变异植株自交后代有卷叶和直叶，可知该卷叶变异植株的基因型为Dd，根据孟德尔自交实验可知，后代的性状分离比应该为3：1，而实际上的比例为138：112=69:56。

（3）根据表格分析，实验①为纯合直叶母本与纯合卷叶父本杂交，后代的结实率很低，而实验②纯合直叶父本与纯合卷叶母本杂交，后代的结实率很高，说明实验①亲本中的变异父本产生的配子（D雄配子）的可育性大大降低，导致后代结实率较低。

（4）根据以上分析已知，该变异的产生可能导致D雄配子的可育性大大降低，可以通过测交实验加以验证，即从杂交组合①或②的后代中选择卷叶植株（Dd）作父本，从杂交组合③的后代中选择直叶植株（dd）作母本，进行测交，若后代中出现少量的卷叶植株和大量的直叶植株（或后代中直叶植株显著多于卷叶植株）则上述推断正确；若后代中卷叶植株与直叶植株的比例等于或接近1：1，则上述推断不正确。