题目内容
【题目】科研人员对野生型玉米(DD)进行诱变处理,得到隐性突变体(dd)。将野生型和突变体进行杂交,过程及结果如下表所示。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 |
亲本组合 | DD♀×dd♂ | 1 组的 F1♀×dd♂ | dd♀× DD♂ | 3 组的 F1♀× DD♂ |
发育异常种子的比例 | 49.78% | 50.86% | 0% | 0% |
(1)本实验中,1、3 组实验互为_____实验,母本所结种子的胚的基因型均为_____。
(2)据 1~4 组杂交结果分析,只有 1、2 组子代中出现 50%发育异常种子的原因是_____。
(3)利用1 组中的F1 进行自交 , F2 发育正常种子的基因型的比例为DD:Dd:dd=2031:2847:621(约为 3:4:1),不符合孟德尔分离定律,科研人员做了分析。
①由于发育异常种子的基因型无法检测,因此基因型为________和 dd 的发育异常种子 无法统计到 F2 中,因此结果不符合孟德尔分离定律。
②基因型为 DD 的种子有 2031 个,理论上发育正常的 dd 种子应该约为________个, 远大于 621,与实际数据不符。
(4)综合上述研究,科研人员推测,除了种子发育异常外,D、d 两种雄配子的比例异 常也是导致 3:4:1 分离比出现的原因之一。请在□中填入基因型及百分率,在( )中填入 百分率,完成解释上述现象的遗传图解。
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(5)上述研究发现了d 基因与种子发育的相关性,请在此基础上提出一个进一步深入研究的问题________。
【答案】正反交 Dd 含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常 Dd 2031
d基因是否通过影响种子发育过程中酶的合成(活性)进而影响代谢影响种子萌发
【解析】
分析表中数据可知,杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验2中1 组的 F1♀Dd×dd♂→后代Dd:dd=1:1,1、2组的父本均为dd,发育异常种子的比例均为50%,而第3组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0,说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常;杂交实验3 为dd♀× DD♂→F1Dd,杂交实验4中3 组的 F1♀Dd× DD♂→后代Dd:dd=1:1,3、4组父本均为DD且发育异常种子的比例均为0,说明父本D基因不会导致后代种子发育异常;杂交实验1、3父本母本均纯合且基因型相反,互为正反交实验。
(1)本实验中,杂交实验1为DD♀×dd♂→F1Dd,杂交实验3 为dd♀× DD♂→F1Dd ,两者父本母本均纯合且基因型相反,1、3 组实验互为正反交实验;母本所结种子的胚的基因型均为Dd。
(2)由分析可知:依据 1~4 组杂交结果,只有 1、2 组子代中出现 50%发育异常种子的原因是含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常。
(3)利用1组中的F1(Dd)进行自交,F2发育正常种子的基因型的比例为DD:Dd:dd=2031:2847:621(约为 3:4:1),不符合孟德尔分离定律,分析原因可能是:
①由于发育异常种子的基因型无法检测,含父本d基因的受精卵即基因型为Dd和dd的发育异常种子无法统计到F2中,因此结果不符合孟德尔分离定律。
②1组中的F1(Dd)进行自交,理论上DD:Dd:dd=1:2:1,已知因型为DD的种子有2031个,dd与DD基因型的个体数目相等,理论上发育正常的dd种子也应该约为2031个,远大于621,与实际数据不符。
(4)综合上述研究,科研人员推测,除了种子发育异常外,D、d 两种雄配子的比例异 常也是导致 3:4:1 分离比出现的原因之一,注意后代中DD:Dd:dd=3:4:1,雌配子中D:d=1:1,Dd、dd含雄配子d基因的个体只有50%存活,再进一步根据雌雄配子随机结合在□中填充即可,完成解释上述现象的遗传图解如下:
,故后代中DD:Dd:dd=3:4:1。
(5)上述研究发现了d 基因与种子发育的相关性,由于种子发育过程中需要细胞呼吸提供能量,而细胞代谢需要酶的催化,在此基础上可提出一个进一步深入研究的问题:如d基因是否通过影响种子发育过程中酶的合成(活性)进而影响代谢影响种子萌发等。