Question

10．自交不親和性是指某一植物的雌雄兩性機能正常，但不能進行自花傳粉或同一品系內(nèi)異花傳粉的現(xiàn)象．如某品種煙草為二倍體雌雄同株植物，卻無法自交產(chǎn)生后代．請回答問題：
（1）煙草的自交不親和性是由位于一對同源染色體上的復等位基因（S₁、S₂…S₁₅）控制，煙草的花粉只有通過花粉管伸長（花粉管由花粉萌發(fā)產(chǎn)生）輸送到卵細胞所在處，才能完成受精．下圖為不親和性基因的作用機制：

現(xiàn)將基因型為S₂S₃的花粉授于基因型為S₂S₄的煙草，則子代的基因型為S₂S₃、S₃S₄．自然條件下，煙草不存在S系列基因的純合個體，結(jié)合圖說出理由：花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同，花粉管就不能完成受精．
（2）科學家將某抗病基因M成功導入基因型為S₂S₄的煙草體細胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)后獲得成熟的抗病植株．如圖，已知M基因成功導入到S₂所在II號染色體上，但不清楚具體位置．
現(xiàn)以該植株為本（父本或母本），與基因型為S₁S₂的個體雜交，根據(jù)子代中的抗病個體的比例確定M基因的具體位置．
I．若后代中抗病個體占50%，則說明M基因插入到S₂基因中使該基因失活．
II．若后代中抗病個體占0，則說明M基因插入到S₂基因之外的其他部位．
用遺傳圖解分析I情況（轉(zhuǎn)基因親本基因型S₄M）：
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Answer 1

分析 基因分離定律的實質(zhì)：進行有性生殖的生物在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進入不同的配子中隨配子獨立遺傳給后代；根據(jù)題意和圖示分析可知：卵細胞是S₁和S₂時，S₁和S₂的花粉不能受精而S₃和S₄的花粉能受精．所以雄配子不能給相同基因組成的雌配子受粉．

解答 解：（1）（2）若基因型為S₂S₃的花粉授予基因型為S₂S₄的煙草，S₂S₄的煙草產(chǎn)生的卵細胞是S₂和S₄，所以只能接受S₃的花粉，子代基因型為S₂S₃和S₃S₄．由題圖可知，花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同，花粉管就不能完成受精，因此自然條件下，煙草不存在S系列基因的純合個體．
（2）該實驗的目的是判斷導入基因的位置，以該植株為父本，與基因型為S₁S₂的母本雜交，根據(jù)子代中的抗病個體的比例確定M基因的具體位置．如果M基因插入到S₂基因中使該基因失活，則后代中抗病個體占50%；如果M基因插入到S₂基因之外的其他部位，S2無法進行完成受精，后代中無抗病個體．遺傳圖解如下：

故答案為：
（1）S₂S₃、S₃S₄ 花粉所含S基因與母本的任何一個S基因種類相同，花粉管就不能完成受精
（2）父本    50%         0
遺傳圖解：

點評 本題考查基因的分離定律、育種相關(guān)知識，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學知識解決相關(guān)的生物學問題．