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行雜交實驗，在母本植株上獲得的F₁種子都表現為非糯。在無相應病原體的生長環境中，播種所有的F₁種子，長出許多F₁植株，然后嚴格自交得到F₂種子，以株為單位保存F₂種子，發現絕大多數F₁植株所結的F₂種子都出現糯與非糯的分離，而只有一株F₁植株（A）所結的F₂種子全部表現為非糯，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F₁正常自交得到的F₂植株的基因型有　　 種，表現型有　　　 種。

（2）據分析，導致A植株非糯基因純合的原因有兩個：一是母本自交，二是父本的一對等位基因中有一個基因發生突變。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植株進行處理，這種處理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。如果是由于母本自交，F₂植株的表現型為　　　　　 ，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基因發生突變，F₂植株的表現型為　　　　　 ，其基因型是　　　　　　　　　　　 ；

（3）如果該同學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，進行同樣的實驗，出現同樣的結果，即F₁中有一株植株所結的F₂種子全部表現為非糯，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

 

本題采取常規考查和特例考查的方式，考查基因自由組合定律。（1）根據孟德爾關于兩對相對性狀遺傳學實驗的結果可知，具有相對性狀的純合親本雜交，F₁正常自交得到的F₂植株的基因型有9種，表現型有4種；（2）根據題干信息提示“可以分析F₂植株的抗病性狀”，則很容易想到要對F₂植株進行接種相應的病原體的處理；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基因發生突變，則親本在抗性性狀上表現為雜交，則F1植株的基因型是HHRr，F1自交得到的F₂植株的表現型為非糯抗病和非糯感病，其基因型是HHRR、HHRr和HHrr；（3）依據題意親本正常雜交F₁應為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復制的過程中，發生了基因突變。