Question

5．番茄是二倍体植物（2N=24），番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性．请回答下列问题．

（1）图甲表示用基因型为RrHh的番茄植株的花粉进行育种实验的过程．植株X为单倍体，其基因型种类及比例为RH：Rh：rH：rh=1：1：1：1．
（2）图乙表示用红果高茎番茄植株A连续测交两代的结果．A的基因型是RrHH，两对性状的遗传遵循基因自由组合定律．
（3）番茄的正常叶（T）对马铃薯叶（t）为显性．科学家发现一株正常叶但6号染色体为三体（6号染色体有3条）的植株B（纯合子，植株能正常发育并繁殖后代）．
①植株B所发生的变异属于染色体畸变（染色体变异/染色体数目变异）．用B作母本，马铃薯叶二倍体作父本进行杂交，理论上说F₁中三体植株（C）和二倍体植株的比例为1：1．
②为探究T、t基因是否位于6号染色体上，某课外活动小组同学设计了两组实验，请根据假设预测各组的实验结果：
第一组：假设T、t基因不在6号染色体上，则用植株C自交，子代正常叶植株和马铃薯叶植株的比例为3：1．
第二组：假设T、t基因位于6号染色体上，则用植株C与马铃薯叶二倍体植株杂交，子代的基因型有4种，其中正常叶植株所占比例为$\frac{5}{6}$．

Answer 1

分析 由花粉组织培养得到的植株无论含几个染色体组都为单倍体，植株的基因型及比例即花粉中所含配子的基因型及种类；自由组合定律的解题学会用分解思想；三体植株在减数分裂形成配子时，第三条染色体随机进入一极，所以产生正常配子的概率是一半；探究T基因是否在6号染色体上，应该熟练运用假说演绎的推理思想．

解答 解：（1）植株X是用花粉离体培养得到的，含有该物种配子染色体数，为单倍体，植株的基因型及比例即花粉中所含配子的基因型及种类，所以为RH：Rh：rH：rh=1：1：1：1；
（2）据题意，用红果高茎番茄植株A连续测交两代的结果为图乙，本题用分解思想，倒退法：第二次测交的结果，黄果：红果为3：1，高茎：矮茎为1：1，则第一次测交的结果应为Rr：rr=1：1，而另一种性状的基因型为Hh，进一步推出开始其基因型为RrHH．从结果来看，两对基因单独遗传，符合自由组合定律；
（3）6号染色体多一条属于染色体变异中的染色体数目变异，三体植株染色体数为25条，该细胞在有丝分裂后期染色体数目最多为50条，三体植株在减数分裂形成配子时，第三条染色体随机进入一极，所以产生正常配子的概率是一半；
（4）若T、t基因不在6号染色体上，则植株C基因型为Tt，自交子代正常叶植株和马铃薯叶植株的比例为3：1，若T、t基因位于6号染色体上，则植株C基因型为TTt，与马铃薯叶二倍体植株杂交，植株C配子类型及种类为TT：Tt：T：t=1：4：4：1，它们子代的基因型有4种，只有t配子与马铃薯叶二倍体植株的t配子结合才为马铃薯叶，为$\frac{1}{6}$，正常叶所占比例为$\frac{5}{6}$．
故答案为：
（1）单            RH：Rh：rH：rh=1：1：1：1  
（2）RrHH    基因自由组合定律（基因分离定律和基因自由组合定律）      
（3）①染色体畸变（染色体变异/染色体数目变异）             1：1  
  ②3：1        4          $\frac{5}{6}$

点评 本题综合性较强，考查育种、基因自由组合定律、染色体变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．