Question

8．紫罗兰花瓣的单瓣与重瓣是由常染色体上一对等位基因（D、d）控制的相对性状．研究人员进行以下实验：
实验一：让单瓣紫罗兰自交得F₁，再从F_l中选择单瓣紫罗兰继续自交得F₂，一直自交多代，但发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰，且所有的重瓣紫罗兰都不育（雌蕊、雄蕊发育不完善）．
实验二：取实验一 F₁中单瓣紫罗兰的花粉进行离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得的正常植株全部表现为重瓣性状．请回答：
（l）根据实验结果可知，紫罗兰的花瓣中单瓣为显性性状，F₁中重瓣紫罗兰的基因型为dd．
（2）请推测：出现上述实验现象的原因是等位基因（D、d）所在染色体发生部分缺失，染色体缺失的花粉 （填“花粉”、“雌配子”）致死，而染色体缺失的雌配子（填“花粉”、“雌配子”）可育．下图是 F₁中单瓣紫罗兰减数第一次分裂前期细胞中四分体的构象，请在下面的染色体上标出基因组成．
（3）若D、d表示基因位于正常染色体上，D^-、d^-表示基因位于缺失染色体上，请写出F₁中选择的单瓣紫罗兰自交得F₂的遗传图解（要求写出F₁的雌、雄配子及比例）．
（4）将紫罗兰体细胞分裂中期染色体加温或用蛋白水解酶稍加处理，用吉姆萨氏染色，染色体上即出现横带，称为G带（富含A-T序列的核苷酸片段）；如将染色体用热碱溶液处理，再做吉姆萨氏染色，染色体上就出现另一套横带，称为R带（富含G-C序列的核苷酸片段）．一般情况下，对于碱基对数量相同的两条染色体而言，R带（填“G带”、“R带”）更丰富的那条具有更高的热稳定性．基因突变一般不会（填“会”、“不会”）改变染色体的带型．

Answer 1

分析 分析实验一可知，单瓣紫罗兰自交，后代会发生性状分离，出现单瓣和重瓣两种性状，说明单瓣对重瓣是显性，单瓣紫罗兰是杂合子，由于每一代总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰，相当于测交实验；又知实验一 F₁中单瓣紫罗兰的花粉进行离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得的正常植株全部表现为重瓣性状（aa），说明单瓣紫罗兰含有D的花粉致死；杂交子一代单瓣紫罗兰的基因型为Dd，由于含有D的花粉致死，因此产生的可育雄配子只有一种是d，产生的雌配子的基因型是D：d=1：1，精子与卵细胞结合后形成的受精卵的基因型是Dd：dd=1：1．

解答 解：（1）由分析可知，紫罗兰的单瓣对重瓣是显性性状；重瓣紫罗兰的基因型是dd．
（2）如果出现上述实验现象的原因是等位基因（D、d）所在染色体发生部分缺失，染色体缺失的花粉致死，染色体缺失的雌配子可育．由于D雄配子致死，因此D配子所致的染色体缺失，d基因所在的染色体正常，减数第一次分裂前期细胞中四分体时期，一条染色体上含有两个染色体单体、2个DNA分子，题图如下：

（3）D-、d-表示基因位于缺失染色体上，F₁中选择的单瓣紫罗兰自交得F₂的遗传图解如下：

（4）基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，A与T之间的氢键是2个，G与C之间的氢键是3个，由题意知，G带是富含A-T序列的核苷酸片段，R带是富含G-C序列的核苷酸片段，因此一般情况下，热稳定性更高的R带更丰富；基因突变是由碱基对的替换、增添或缺失引起的，一般不会改变染色体的带型．
故答案为：
（1）单瓣      dd
（2）花粉     雌配子

（3）
（4）R带      不会

点评 本题的知识点是基因分离定律，染色体结构变异和基因突变，减数分裂过程中染色体的行为变化，本题旨在考查学生分析题干获取信息，并根据相关信息进行推理的能力，理解所学知识的要点，把握知识的内在联系并学会进行图文转换．