玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產生原因是2號染*體上的基因...
問題詳情:
玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產生原因是2號染*體上的基因Ts突變為ts,Ts對ts為完全顯*。將抗玉米螟的基因A轉入該雌株品系中獲得*、乙兩株具有玉米螟抗*的植株,但由於A基因*入的位置不同,*植株的株高表現正常,乙植株矮小。為研究A基因的*入位置及其產生的影響,進行了以下實驗:
實驗一:品系M(TsTs)×*(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟約為1∶1 |
實驗二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高約為1∶1 |
(1)實驗一中作為母本的是______________,實驗二的F1中非抗螟植株的*別表現為__________ (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)選取實驗一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株約為2∶1∶1。由此可知,*中轉入的A基因與ts基因_____________ (填:是或不是)位於同一條染*體上,F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若將F2中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交,子代的表現型及比例為_____________。
(3)選取實驗二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株約為3∶1∶3∶1,由此可知,乙中轉入的A基因_____________ (填:位於或不位於)2號染*體上,理由是_____________。 F2中抗螟矮株所佔比例低於預期值,說明A基因除導致植株矮小外,還對F1的繁殖造成影響,結合實驗二的結果推斷這一影響最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的頻率為_____________,為了儲存抗螟矮株雌株用於研究,種植F2抗螟矮株使其隨機受粉,並僅在雌株上收穫籽粒,籽粒種植後發育形成的植株中抗螟矮株雌株所佔的比例為_____________。
【回答】
(1). * (2). 雌雄同株 (3). 是 (4). AAtsts (5). 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 (6). 不位於 (7). 抗螟*狀與*別*狀間是自由組合的,因此A基因不位於Ts、ts基因所在的2號染*體上 (8). 含A基因的雄配子不育 (9). 1/2 (10). 1/6
【解析】
【分析】
根據題意可知,基因Ts存在時表現為雌雄同株,當基因突變為ts後表現為雌株,玉米雌雄同株M的基因型為TsTs,則實驗中品系M作為父本,品系*和乙的基因型為tsts,則作為母本。由於基因A只有一個*入到玉米植株中,因此該玉米相當於雜合子,可以看做為AO,沒有*入基因A的植株基因型看做為OO,則分析實驗如下:
實驗一:品系M(OOTsTs)×*(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株1:OOTsts非抗螟雌雄同株1;讓F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,若基因A*入到ts所在的一條染*體上,則F1AOTsts抗螟雌雄同株產生的配子為Ats、OTs,那麼後代為1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,該假設與題意相符合,因此說明實驗一中基因A與基因ts*入到同一條染*體上。
實驗二:品系M(OOTsTs)×乙(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1,選取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,後代中出現抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,說明抗螟*狀與*別之間發生了自由組合現象,說明基因A與基因ts沒有*入到同一條染*體上,則基因A與基因ts位於非同源染*體上,符合基因自由組合定律,其中雌雄同株:雌株=3:1,但是抗螟:非抗螟=1:1不符合理論結果3:1,說明有致死情況出現。
【詳解】(1)根據題意和實驗結果可知,實驗一中玉米雌雄同株M的基因型為TsTs,為雌雄同株,而*品系的基因型為tsts,為雌株,只能做母本,根據以上分析可知,實驗二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型為OOTsts,因此為雌雄同株。
(2)根據以上分析可知,實驗一F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,後代F2為1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分離定律的結果,說明實驗一中基因A與基因ts*入到同一條染*體上,後代中抗螟雌株的基因型為AAtsts,將F2中AAtsts抗螟雌株與AOTsts抗螟雌雄同株進行雜交,AAtsts抗螟雌株只產生一種配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作為父本產生兩種配子,即Ats、OTs,則後代為AAtsts抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
(3)根據以上分析可知,實驗二中選取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,後代中出現抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=1:1,抗螟:非抗螟=1:1,說明抗螟*狀與*別之間發生了自由組合現象,故乙中基因A不位於基因ts的2號染*體上,且F2中抗螟矮株所佔比例小於理論值,說明A基因除導致植株矮小外,還影響了F1的繁殖,根據實驗結果可知,在實驗二的F1中,後代AOTsts抗螟雌雄同株矮株:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1,則說明含A基因的卵細胞發育正常,而F2中抗螟矮株所佔比例小於理論值,故推測最可能是F1產生的含基因A的雄配子不育導致後代中雄配子只產生了OTs 和Ots兩種,才導致F2中抗螟矮株所佔比例小於理論值的現象。根據以上分析可知,實驗二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因頻率不變,仍然為1/2;根據以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株為1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型為AOtsts,由於F1含基因A的雄配子不育,則1/3AOTsTs、2/3AOTsts產生的雄配子為2/3OTs、1/3Ots,AOtsts產生的雌配子為1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收穫的籽粒發育成的後代中抗螟矮植株雌株AOtsts所佔比例為1/2×1/3=1/6。
【點睛】本題考查基因分離定律和自由組合定律的知識點,要求學生掌握基因分離定律和自由組合定律的實質和常見的分離比,能夠根據題意和實驗結果分析相關個體的基因型及其比例,充分利用題幹中的條件和比例推導導致後代比例異常的原因,這是該題考查的難點,能夠利用配子法計算相關個體的比例,這是突破該題的重點。
知識點:遺傳的基本規律 單元測試
題型:綜合題
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