Question

科研人员将某纯合的二倍体无叶舌植物种子送入太空，返回后种植得到了一株有叶舌变异植株，经检测发现该植株体细胞内某条染色体上多了4个脱氧核苷酸对。已知控制无叶舌、有叶舌的基因(A、a)位于常染色体上。请分析回答下列问题：

(1)从变异类型分析，有叶舌性状的产生是__________(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)的结果。

(2)让有叶舌变异植株自交，后代有叶舌幼苗126株、无叶舌幼苗108株，分析结果可得出结论：

①显性性状是__________，该有叶舌植株的基因型为__________。

②这一结果__________(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的分离比。

(3)针对(2)中的现象，科研人员以有叶舌植株和无叶舌植株作为亲本进行杂交实验，统计母本植株的结实率，结果如表所示：

由表中数据分析推断，该变异能导致__________配子的可育性大大降低。

(4)研究人员从上表杂交后代中选择亲本进一步设计测交实验，根据测交后代性状的出现情况验证上述推断，请完善以下实验设计：

设计思路：_________________为父本，________________为母本，进行杂交，观察记录后代的性状表现。

预测结果：____________________________________________________________。

Answer

基因突变 有叶舌 Aa 不符合 含A基因的雄 (从杂交组合一或二的后代中)选择有叶舌植株 (从杂交组合三的后代中)选择无叶舌植株 后代出现少量有叶舌植株，大量无叶舌植株

【解析】试题分析：以题意“有叶舌变异植株体细胞内某条染色体上多了4个脱氧核苷酸对”为切入点，判断叶舌性状产生的变异类型。依据有叶舌变异植株自交后代的表现型及其数目，进行统计分析，进而对（2）进行解答。表中二、三组对比，排除了雌配子可育性降低的可能性，进而将一、三组对比，从而得出“含A基因的雄配子的可育性大大降低”的结论。最后，依据基因的分离定律并借助孟德尔的豌豆杂交实验流程，采用测交方案并补充完善实验步骤及其对实验结果进行预测。

(1)由题意“有叶舌变异植株体细胞内某条染色体上多了4个脱氧核苷酸对”可知：有叶舌性状的产生是基因突变的结果。

(2) ①有叶舌变异植株自交，后代发生了性状分离，说明有叶舌变异植株为杂合子，杂合子表现为显性性状，因此显性性状是有叶舌，该有叶舌植株的基因型为Aa。

②该有叶舌变异植株自交，性状分离比为有叶舌幼苗∶无叶舌幼苗＝126株∶108株≈1∶1，这一结果不符合孟德尔一对相对性状自交实验的3∶1的性状分离比。

(3)由表中的三组杂交实验结果可知，父本为无叶舌（aa）的杂交试验，其母本植株的结实率高，而父本为有叶舌（AA）的杂交试验，其母本植株的结实率非常低，从而说明该变异能导致含A基因的雄配子的可育性大大降低。

(4)该实验的目的是采用测交方案验证含A基因的雄配子的可育性大大降低，而测交是让杂合子与隐性纯合子交配，据此可知，该实验的设计思路为：从杂交组合一或二的后代中选择有叶舌植株为父本，从杂交组合三的后代中选择无叶舌植株为母本，进行杂交，观察记录后代的性状表现。因该实验是验证实验，其结论是已知的，即含A基因的雄配子的可育性大大降低，因此有叶舌的父本植株（Aa）与无叶舌的母本植株（aa）进行杂交，后代将出现少量有叶舌植株，大量无叶舌植株。