Question

擬南芥是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的好材料，被科學(xué)家譽(yù)為“植物中的果蠅”．A基因位于1號染色體上，影響減數(shù)分裂時染色體交換頻率，a基因無此功能；B基因位于5號染色體上，使來自同一個花粉母細(xì)胞的4個花粉粒分離，b基因無此功能．用植株甲（aaBB）和植株乙（AAbb）作為親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)．

（1）若F₁自交得F₂，讓F₂中表現(xiàn)型為花粉粒分離的植株自交，產(chǎn)生的F₃中表現(xiàn)型為花粉粒分離的植株所占比例應(yīng)為

 

．
（2）雜交前，乙的1號染色體上整合了熒光蛋白基因C、R．兩代后，丙獲得C、R基因（圖1）．帶有C、R基因花粉粒能分別呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色熒光，基因間不會發(fā)生相互影響．丙的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時，最多可以產(chǎn)

 

種顏色的花粉粒，分別是

 

．
（3）科研人員向野生型擬南芥的核基因組中隨機(jī)插入已知序列的Ds片段（含卡那霉素抗性基因），導(dǎo)致被插入基因突變，篩選得到突變體Y．因插入導(dǎo)致某一基因（基因E）的功能喪失，從突變體Y的表現(xiàn)型可以推測野生型基因E的功能．
①將突變體Y自交所結(jié)的種子接種在含有卡那霉素的培養(yǎng)基中，適宜條件下光照培養(yǎng)．由于卡那霉素能引起野生型植物黃化，一段時間后若培養(yǎng)基上的幼苗顏色為綠色，則可確定植物DNA中含有

 

．統(tǒng)計培養(yǎng)基中突變體Y的自交后代，綠色幼苗3326株、黃色幼苗3544株，性狀分離比例接近于

 

，這一結(jié)果

 

（填“符合”或“不符合”）孟德爾自交實(shí)驗(yàn)的比例．
②進(jìn)一步設(shè)計測交實(shí)驗(yàn)以檢測突變體Y產(chǎn)生的配子類型及比例，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果見下表．

測交親本	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
突變體Y（♀）野生型（♂）	綠色：黃色=1.03：1
突變體Y（♂）野生型（♀）	黃色

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，Ds片段插入引起的基因突變會導(dǎo)致

 

致死，進(jìn)而推測基因E的功能與

 

有關(guān)．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異

專題：

分析：在減數(shù)第一次分裂的四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間能發(fā)生交叉互換．在減數(shù)第一次分裂的后期，同源染色體分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．明確知識點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）若F₁自交得F₂，讓F₂中表現(xiàn)型為花粉粒分離的植株（aaBB、aaBb）自交，產(chǎn)生的F₃中表現(xiàn)型為花粉粒分離的植株所占比例應(yīng)為1-

2

3

×

1

4

=

5

6

．
（2）丙的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時，若染色體在C和R基因位點(diǎn)只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的花粉1號染色體基因組成為a、aCR、aC、aR，分別為藍(lán)色、紅色、藍(lán)和紅疊加色、無色．
（3）①卡那霉素能引起野生型植物黃化，而該培養(yǎng)基上的植物仍是綠色，說明其抗卡那霉素，說明該植物DNA中含有抗卡那霉素的基因Ds片段．由統(tǒng)計結(jié)果分析可知綠色：黃色=3326：3544=1：1，這一結(jié)果不符合孟德爾自交實(shí)驗(yàn)的比例，在孟德爾雜合子自交實(shí)驗(yàn)中后代表現(xiàn)型比例為顯性：隱性=3：1．
②由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)母本為突變體時，后代比例符合測交的結(jié)果；當(dāng)父本為突變體時其后代都是黃色，說明突變體可能會導(dǎo)致花粉致死，因?yàn)榇藭rA功能喪失，由此可以推測A基因可能與花粉的正常發(fā)育有關(guān)．
故答案為：
（1）

5

6

   
（2）4 　　藍(lán)色、紅色、藍(lán)和紅疊加色、無色
（3）①Ds片段　1：1　 不符合    
②雄配子   雄配子正常發(fā)育

點(diǎn)評：本題結(jié)合圖解，考查基因工程和基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識記基因工程的原理及技術(shù)，掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查，有一定難度．