Question

7．某雌雄同株植物的一对相对性状宽叶和窄叶是由一对等位基因（D和d）控制．现利用宽叶植株甲和窄叶植株乙完成以下实验：
实验1：让宽叶植株甲自交得F₁，再从F₁中选择宽叶植株继续自交得F₂，如此连续自交多代，结果每一代都是既有宽叶又有窄叶植株，且数量比接近1：1．
实验2：取宽叶植株甲和窄叶植株乙进行正反交实验，结果不同．
正交：宽叶甲（♂）×窄叶乙（♀）→窄叶
反交：窄叶乙（♂）×宽叶甲（♀）→窄叶：宽叶=1：1
综合以上实验分析可知：
（1）该种植株叶型的遗传遵循基因分离定律，窄叶为隐性性状．
（2）若取宽叶植株甲的花粉进行单倍体育种，所得后代的表现型为窄叶，因为含有D基因的花粉不可育．
（3）经研究表明，引起雄配子不育是由于该对等位基因所在的染色体发生部分片段缺失所致（正常用+表示，缺失用-表示），但与叶型相关的基因没有丢失．则上述实验1中F₁宽叶个体的基因型为D^-d⁺．若实验2中正交试验出现了少数的宽叶子代，可能的原因是宽叶植株甲的小孢子母细胞进行减数分裂时发生了基因突变或交叉互换现象．
（4）科学家将含有抗虫基因的基因表达载体导入到染色体组成完全正常的杂合植株细胞的染色体DNA中，并培育成转基因宽叶植株，然后在个体水平上采用抗虫的接种试验方法检测是否具有抗虫特性．若经检测该植株具有抗虫特性，且抗虫基因与叶型基因不在同一条染色体上，让该转基因植株自交产生F₁，选取F₁中抗病宽叶植株随机授粉，则后代的表现型及比例为抗虫宽叶：抗虫窄叶：不抗虫宽叶：不抗虫窄叶=64：8：8：1．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：植物的一对相对性状宽叶和窄叶是由一对等位基因控制，遵循基因的分离定律．根据实验1和实验2的结果可判断雄性含D基因的花粉不可育．

解答 解：（1）植物的一对相对性状宽叶和窄叶是由一对等位基因（D和d）控制，所以遵循基因的分离定律．由于宽叶植株甲自交后代出现窄叶，所以窄叶为隐性性状．
（2）由于让宽叶植株甲自交得F₁，再从F₁中选择宽叶植株继续自交得F₂，如此连续自交多代，结果每一代都是既有宽叶又有窄叶植株，且数量比接近1：1，说明雄性含D基因的花粉不可育，因此宽叶植株的基因型都是Dd．取宽叶植株甲的花粉进行单倍体育种，所得后代的基因型都是dd，表现型为窄叶．
（3）由于引起雄配子不育是由于该对等位基因所在的染色体发生部分片段缺失所致，而与叶型相关的基因没有丢失，所以发生变异的是基因D，实验1中F₁宽叶个体的基因型为D^-d⁺．由于实验2中正交试验：宽叶甲（♂）×窄叶乙（♀）→窄叶，若出现了少数的宽叶子代，可能的原因是宽叶植株甲的小孢子母细胞进行减数分裂时发生了基因突变或交叉互换现象．
（4）科学家将含有抗虫基因的基因表达载体即重组DNA导入到染色体组成完全正常的杂合植株细胞的染色体DNA中，并培育成转基因宽叶植株，然后在个体水平上采用抗虫的接种试验方法检测是否具有抗虫特性．若经检测该植株具有抗虫特性，且抗虫基因与叶型基因不在同一条染色体上．假设抗虫基因用A表示，则该转基因植株的基因型为AaDd，其中自交产生F₁，选取F₁中抗病宽叶植株（1AADD、2AaDD、2AADd、4AaDd）随机授粉，其中AA：Aa=1：2，A的基因频率为$\frac{2}{3}$，a的基因频率为$\frac{1}{3}$，同理D的基因频率为$\frac{2}{3}$，d的基因频率为$\frac{1}{3}$，根据遗传平衡定律，AA=DD=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}$=$\frac{4}{9}$、Aa=Dd=2×$\frac{1}{3}×\frac{2}{3}=\frac{4}{9}$、aa=dd=$\frac{1}{3}×\frac{1}{3}=\frac{1}{9}$，因此后的表现型及比例为：抗虫宽叶：抗虫窄叶：不抗虫宽叶：不抗虫窄叶=$\frac{8}{9}×\frac{8}{9}$：$\frac{8}{9}×\frac{1}{9}$：$\frac{1}{9}×\frac{8}{9}$：$\frac{1}{9}×\frac{1}{9}$=64：8：8：1．
故答案为：
（1）基因分离   窄叶
（2）窄叶 D
（3）D^-d⁺基因突变或交叉互换
（4）基因表达载体    抗虫的接种试验    抗虫宽叶：抗虫窄叶：不抗虫宽叶：不抗虫窄叶=64：8：8：1

点评 本题考查基因分离定律和基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．