Question

15．已知二倍体番茄圆果（H）对梨果（h）为显性，植株抗病（R）对感病（r）为显性．某同学以纯合的圆果感病品种为母本，纯合的梨果抗病品种为父本进行杂交实验，获得的F₁都表现为圆果．在无相应病原体的生长环境中种植F₁植株，然后严格自交得到F₂种子，以株为单位保存F₂种子并播种，发现绝大多数F₁植株所结的F₂种子长成的植株果实都出现梨果与圆果的分离，而只有一株F₁植株（A）所结的F₂种子长成的植株果实全部表现为圆果，可见这株F₁植株（A）控制圆果的基因是纯合的．请回答：
（1）据分析，导致A植株圆果基因纯合的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变．为了确定是哪一种原因，可以分析F₂植株的抗病性状，因此需要对这些圆果基因为纯合的F₂植株进行处理，这种处理是接种相应的病原体．如果是由于母本自交，这些F₂植株的表现型为全部感病（或圆果感病），其基因型是HHrr；如果是由于父本控制梨果的一对等位基因中有一个基因发生突变，这些F₂植株表现型为抗病和感病（或圆果抗病和圆果感病），其基因型为HHRR、HHRr、HHrr．
（2）如果该同学以纯合的梨果抗病品种为母本，纯合的圆果感病品种为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，即F₁中有一株植株所结的F₂种子长成的植株果实全部表现为圆果，则这株植株圆果基因纯合的原因是（母本的h基因发生）基因突变（变为H基因），其最可能的基因型为HHRr．
（3）控制圆果和梨果的基因位于5号染色体上，现发现一株圆果番茄比正常番茄多一条5号染色体（减数第一次分裂时，两条5号染色体正常配对后分离，另一条5号染色体随机分离到一个子细胞中）．该圆果番茄的基因型有3种可能类型，若要设计实验对上述情况进行鉴别，应该取该圆果番茄自交，观察统计自交后代的性状表现及比例，然后通过对实验获得的数据进行分析，得出结论．

Answer 1

分析

解答 解：（1）F₁植株（A）所结的F₂种子全部表现为圆果，说明F₁植株的基因型为HH__，有可能是亲本中母本（HHrr）自交所得，也可能是父本的一对等位基因中有一个发生突变所致．若A植株是母本（HHrr）自交产生的，则后代的基因均为HHrr，应都表现为圆果感病；若A植株是父本的一对等位基因中有一个发生突变所致，则其基因型为DDTt，其自交后代的基因型及比例为HHRR：HHRr：HHrr=1：2：1，即自交后代中抗病：感病=3：1．最后通过接种相应的病原体可以判断出A植株形成的原因．
（2）若以纯合的梨果抗病品种（hhRR）为母本，纯合的圆果感病品种（HHrr）为父本，进行同样的实验，出现同样的结果，其形成原因不可能是母本自交，只能是基因突变，因此其最可能的基因型为HHRr．
（3）控制圆果和梨果的基因位于5号染色体上，现发现一株圆果番茄比正常番茄多一条5号染色体，则该圆果番茄的基因型有3种可能，即HHH、HHh、Hhh；要对上述情况进行鉴别，应该取该圆果番茄自交，观察统计自交后代的性状表现及比值，然后通过对实验获得的数据进行分析，得出结论．
故答案为：
（1）接种相应的病原体　全部感病（或圆果感病）　    HHrr     抗病和感病（或圆果抗病和圆果感病）　          HHRR、HHRr、HHrr
（2）（母本的h基因发生）基因突变（变为H基因）　     HHRr
（3）3　取该圆果番茄自交，观察统计自交后代的性状表现及比例

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能够分析F₁植株（A）所结的F₂种子全部表现为圆果的原因，并能通过遗传实验进行验证，属于考纲理解和应用层次的考查．