Question

11．某生物爱好者在重复孟徳尔豌豆实验时，发现了一个非常有趣的现象：他选取豌豆的髙茎植株与矮莲植株杂交得子一代，子一代全为髙茎，子一代自交得子二代，子二代出现了性状分离，但分离比并不是预期的3：1，而是出现了髙茎：矮茎=35：1，他利用所掌握的遗传学知识对此现象进行分析，并设计了实验加以验证．以下是他所写的简单研究思路，请你将其补充完整．
（1）根据遗传学知识推测产生这一现象的原因可能是杂种子一代（Dd）变成了四倍体（DDdd），四倍体DDdd产生的配子基因型DD：Dd：dd相应比例为l：4：1．由于受精时，雌雄配子的结合是随机的，子二代出现了5种基因型，2种表现型，表现型的比值为高茎：矮茎=35：1．
（2）为证明以上的分析是否正确，需通过测交实验来测定子一代的基因型，应选择待测子一代豌豆和矮茎豌豆进行实验．实验的结果应该是高茎：矮茎=5：1．
（3）进行实验，记录结果，分析比较得出结论．在该实验的研究过程中使用的科学研究方法为假说演绎法．

Answer 1

分析 解此题的关键是写出四倍体DDdd所产生的配子的种类及比值．四倍体DDdd在产生配子时，配子中的基因只有体细胞一半的，同时4个等位基因间的分离是随机的，进入同一个配子的是4个等位基因中的任意2个，故产生配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1．
在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论．如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的．这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法．孟德尔和摩尔根均利用了该方法获得了相应的科学结论．

解答 解：（1）根据题意分析可知：四倍体DDdd产生的配子基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1．由于受精时，雌雄配子的结合是随机的，所以子二代出现了5种基因型，2种表现型，矮茎dddd占$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$=$\frac{1}{36}$，因此，表现型的比值为高茎：矮茎=35：1．
（2）进行测交实验时，是子一代豌豆（DDdd）和矮茎豌豆（dd）杂交，矮茎豌豆只产生d一种配子，故测交后代均为三倍体，基因型为DDd：Ddd：ddd=1：4：1，表现型的比值为高茎：矮茎=5：1．
（3）从过程中看出，某生物爱好者首先在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过测交的实验检验演绎推理的结论，这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法．
故答案为：
（l）DD：Dd：dd    l：4：1    随机     5     
（2）测交  矮茎   5：1    
（3）假说演绎法

点评 本题着重考查了基因分离定律应用的变式以及假说演绎法的应用，意在考查考生的分析能力和应用能力，难度适中．解此题的关键是写出四倍体DDdd所产生的配子的种类及比值，并能够由此得出杂交后代和测交后代的表现型及比例．