Question

1．豌豆高茎（D）和矮茎（d）的基因，圆粒（R）和皱粒（r）的基因位于不同对染色体上．现有高茎圆粒和矮茎皱粒两个纯合豌豆品种，请回答相关问题．
（1）基因D和d在结构上的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同．在染色体上的位置关系是位于同源染色体相同位置上，假如基因D突变成d时仅有一个碱基对发生了替换，结果导致d基因控制合成的肽链比D基因控制合成的肽链短很多．分析原因可能是由于基因突变导致mRNA上决定氨基酸的密码子变为终止密码子
（2）利用纯种高茎圆粒豌豆做母本，矮茎皱粒豌豆做父本杂交收获F₁种子，观察F₁种子，其性状全部表现为圆粒，种植F₁种子，获得F₁植株，若在F₁中偶尔发现一矮茎植株．请对此现象给出合理解释：
①某一雌配子形成时，D基因突变为d基因；②某一雌配子形成时，含D基因的染色体片段缺失．
（3）正常的F₁植株自交，获得F₂种子．全部F₂植株自交得到F₃种子，1个F₂植株上所结的全部F₃种子种在一起，长成的植株称为1个F₃株系．理论上，在所有F₃株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系的表现型及其数量比分别是DdRR、Ddrr、ddRr和DDRr．若要培育出纯种高茎皱粒豌豆新品种，可选取F₂种子中的皱粒种子，播种后获得F₂植株，只保留F₂植株中的高茎植株，任其自交，产生F₃种子单独收获，分别种植在不同地块上，获得多份F₃种子．将多份F₃种子分别种植在不同地块上，获得F₃植株；从不发生性状分离的地块上获得所需纯种．
（4）利用上述亲本，若想快速培育，可采用单倍体育种的方法，其原理是染色体变异．

Answer 1

分析 1、四种育种方法：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	（1）杂交→自交→选优	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）

2、基因自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合．

解答 解：（1）D和d是一对等位基因，它们的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同；等位基因位于同源染色体相同位置上；假如基因D突变成d时仅有一个碱基对发生了替换，结果导致d基因控制合成的肽链比D基因控制合成的肽链短很多，则原因可能是由于基因突变导致mRNA上决定氨基酸的密码子变为终止密码子．
（2）用高茎圆粒和矮茎皱粒两个纯合豌豆品种进行杂交，理论上讲，正常情况DD与dd杂交，所得子代为Dd，为高茎，所以后代都应是高茎植株．在某一雌配子形成时，若D基因突变为d基因或含D基因的染色体片段缺失，则可能出现某一植株出现矮茎性状，因此在F₁中偶尔发现某一矮茎植株，可能是某一雌配子形成时，D基因突变为d基因，也可能是某一雌配子形成时，含D基因的染色体片段缺失．
（3）根据上面的分析可知，F₁为DdRr，F₂植株将出现9种不同的基因型：DDRR、DDRr、DdRR、DdRr、Ddrr、DDrr、ddRR、ddRr、ddrr，可见F₂自交最终可得到9个F₃株系，其中基因型DdRR、Ddrr、ddRr和DDRr中有一对基因为杂合子，自交后该对基因决定的性状会发生性状分离．若要培育出纯种高茎皱粒豌豆新品种，可选取F₂种子中的皱粒种子，播种后获得F₂植株，淘汰其中的矮茎植株，只保留F₂植株中的高茎植株（1DDrr、2Ddrr），由于DDrr自交后代不发生性状分离，而Ddrr自交后代会发生性状分离，因此种植F₃种子后，从不发生性状分离的地块上获得所需纯种．
（4）单倍体育种能明显缩短育种年限，因此利用上述亲本，若想快速培育，可采用单倍体育种的方法，其原理是染色体变异．
故答案为：
（1）脱氧核苷酸的排列顺序不同    同源染色体相同位置上      终止
（2）某一雌配子形成时，D基因突变为d基因     某一雌配子形成时，含D基因的染色体片段缺失
（3）DdRR、Ddrr、ddRr、DDRr    皱粒     高茎植株    不发生性状分离的地块上
（4）单倍体育种    染色体变异

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用、育种等知识，要求考生识记四种育种方法的相关知识，包括常用方法、原理、优缺点等；掌握基因自由组合定律的实质，能结合所学的知识准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．