Question

18．豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，其控制性状的基因在染色体上．研究人员让两株高茎豌豆做亲本进行严格杂交，得到的F₁植株均为高茎．F₁植株在自然状态下开花结果，得到的F₂植株中高茎和矮茎之比约为7：1．请回答下列问题：
（1）F₂中矮茎的出现不可能是基因突变的结果，其理由是基因突变的频率很低．
（2）根据F₂植株中高茎：矮茎=7：1可以推断亲本的基因型为DD、Dd
（3）若让所有的F₁植株自由传粉，应该在开花前怎样处理？除去花瓣．F₁自由传粉后，F₂中矮茎植株占$\frac{1}{16}$．

Answer 1

分析 豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下均进行自交，因此后代均为纯合子，故用于遗传实验的材料．
根据题意分析可知：F₁植株均为高茎，但是自然状态下自交后代出现矮茎，说明矮茎为隐性性状．

解答 解：（1）基因突变的频率很低，且存在随机性，所以若F₁中变异个体是基因突变的结果，则F₁不会出现一定的性状分离比，因此F₂中矮茎的出现不可能是基因突变的结果．
（2）豌豆在自然状态下均进行自花传粉、闭花受粉．F₂中之所以出现矮茎（dd），这是F₁中存在有Dd杂合子的缘故，而全为高茎的亲本杂交产生的后代也全为高茎，由此可以确定亲本的基因型为DD、Dd，产生的F₁中有$\frac{1}{2}$DD、$\frac{1}{2}$Dd，其中$\frac{1}{2}$Dd自交后代出现$\frac{1}{8}$dd的矮茎．
（3）豌豆在自然状态下均进行自花传粉、闭花受粉，因此若让所有的F₁植株自由传粉，应该在开花前必需要去掉花瓣．F₁自由传粉后，$\frac{1}{2}$DD、$\frac{1}{2}$Dd产生的配子有$\frac{3}{4}$D、$\frac{1}{4}$d，因此F₂中矮茎植株（dd）占$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$．
故答案为：
（1）基因突变的频率很低  
（2）DD、Dd 
（3）除去花瓣  $\frac{1}{16}$

点评 本题考查了基因突变的特征以及基因分离定律的应用等知识，要求考生首先根据题干信息确定性状的显隐性以及亲本的基因型，解题时一定要明确豌豆在自然状态下均进行自交，同时能够利用基因突变点的特点解释相关的问题．