Question

分析下列研究豌豆种子形状的材料，结合相关知识回答问题：
材料一：1865年，孟德尔发现，用圆形种子的植株与皱缩种子植株进行杂交，子一代（F₁）全部为圆形．F₁自花授粉后，得到的子二代（F₂）有圆形和皱缩两种形状的种子．其中5474颗是圆形的，1850颗是皱缩的，两者之比为2.96：1．
材料二：20世纪80年代的研究发现，豌豆的成熟种子圆形与皱缩的差异与淀粉代谢有关．1990年，M．K．Bhattacharyya等人指出，在皱缩种子形成的过程中，合成淀粉所需的一种分支酶（SBEJ）活性完全丧失，所以种子含有较多游离的蔗糖，而淀粉含量少．这样，会有较多的水分进入种子．当种子发育完成时，水分减少可导致种子体积减小．进一步的研究发现，与圆形种子相比，皱缩种子的SBEⅠ基因在一个外显子中插入了800个碱基对．
（1）孟德尔提出了

 

解释了材料一的试验结果．若将F₂植株全部自花授粉，可以预测未来收获的种子中，圆形和皱缩形种子的比例约为

 

．若想通过“测交”试验来验验材料一中F₁产生的花粉基因类型及比例，需要对表现型为

 

的植株进行去雄处理；
（2）根据材料二提供的信息，你认为豌豆种子皱缩这一性状出现的根本原因是

 

．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用,基因突变的特征

专题：

分析：根据题意分析可知：圆形种子的植株与皱缩种子植株进行杂交，子一代自花授粉后，得到的子二代约3：1，所以符合基因的分离定律．基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变．

解答： 解：（1）根据得到的子二代（F₂）中，圆形种子：皱缩种子=3：1，可推测豌豆种子形状是由一对等位基因控制．因此孟德尔提出了基因的分离定律解释了材料一的试验结果．设圆形的基因型为AA和Aa，则皱缩的基因型为aa．因此F₂植株全部自花授粉后，圆形和皱缩形种子的比例为（

1

4

×1+

2

4

×

3

4

）：（

2

4

×

1

4

+

1

4

×1）=5：3．由于豌豆是雌雄同株、自花闭花受粉，所以若想通过“测交”试验来验验材料一中F₁产生的花粉基因类型及比例，需要对表现型为皱缩的植株进行去雄处理．
（2）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换．根据材料二提供的信息，与圆形种子相比，皱缩种子的SBEⅠ基因在一个外显子中插入了800个碱基对，属于碱基对的增添，因此，豌豆种子皱缩这一性状出现的根本原因是基因突变．
故答案为：
（1）基因的分离定律    5：3     皱缩
（2）基因突变

点评：本题考查基因的分离定律和基因突变的相关知识，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．