Question

7．小明是一名生物爱好者，一次他在重复孟德尔豌豆实验时，发现了一个非常有趣的现象．他选取豌豆的高茎植株与矮茎植株杂交得子一代，子一代全为高茎．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，而是出现了高茎：矮茎=35：1．他对这一现象非常感兴趣，并利用所掌握的遗传学知识对此现象进行分析，还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）分析：这种特殊遗传现象的出现必然有其规律的特殊性．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产生的配子有3种，配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1．由于受精时，雌雄配子的结合是随机的，子二代出现了5种基因型，2种表现型且其比值为高茎：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测交实验．测交实验的结果高茎：矮茎比为高茎：矮茎=5：1
（3）进行测交实验，记录结果，分析比较得出结论．从小明对此实验的研究过程，可看出其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．

解答 解：（1）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．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（DDDD：DDDd：DDdd：Dddd：dddd=1：8：18：8：1），2种表现型，表现型的比值为高茎：矮茎=35：1．
（2）测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，用以测验子代个体基因型．进行测交实验时，子一代豌豆（DDdd）和矮茎豌豆（dddd）杂交，由于子一代豌豆（DDdd）产生配子的基因型及比例为DD：Dd：dd=1：4：1，而矮茎豌豆只产生dd一种配子，故测交后代表现型的比值为高茎（1DDdd、4Dddd）：矮茎（1dddd）=5：1．
（3）从过程中看出，李明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：
（1）3    DD：Dd：dd=1：4：1     5
（2）矮茎（隐性亲本）    高茎：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．