若出现部分杂交组合所产生的窄叶植株全为雌株,其余杂交组合所产生的窄叶植株全为雄株,则说明控制叶形的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上。
(2)由于宽叶植株与宽叶植株杂交,后代中宽叶与窄叶的比例接近2:1,表明宽叶中基因型HH(或XX)的个体均致死或不能发育。
16.玉米是雌雄同株异花植物,有高茎和矮茎两种类型,A 基因控制高茎。研究人员将高茎玉米植株与矮茎玉米植株杂交,F1都全为高茎玉米,F1自交所得 F2中高茎玉米与矮茎玉米的比例为 3:1。在连续繁殖高茎玉米品系的过程中,偶然发现一株矮玉米(突变体 M),研究人员将突变体 M 进行自交,发现子代中高茎玉米植株的比例只占 1/4,为了解释此现象,有人提出下面两种假说。
假说一:突变体 M 是由亲代高茎玉米植株体内一个 A 基因发生突变而形成的,基因型表示为 AA;
假说二:突变体 M 是由亲代高茎玉米植株体内一个 b 基因发生突变而形成的,基因型表示为 AABb,这两对基因独立遗传。 回答下列问题:
(1)如果假说一成立,突变体 M 植株自交后代出现高茎玉米和矮茎玉米,产生这种现象的根本原因是 ;突变体 M 植株与正常矮茎玉米植株杂交得 F1 , F1自由交配的后代中,矮茎植株所占比例是 。
(2)如果假说二成立,推测 B 基因对 A 基因的作用效应可能是 ;突变体M 植株自交后代中矮茎玉米植株的基因型是 。F1中所有的矮茎植株进行自交,产生的后代中,矮茎植株所占比例是 。
(3)利用突变体 M 和正常矮茎植株为材料,设计杂交实验对假说一和假说二进行验证的实验思路见表格,请写出预期实验结果。 实验思路 将突变体M与正常矮茎植株杂交,选取F1中的矮茎植株再自交,观察F2的表现型。
答案:(1)A 和 A+ 会随同源染色体的分开而分离,并独立地随配子传给后代 11/16 (2)抑制 A 基因的表达 AABB 或 AABb 5/6
(3)若 F2代不出现高茎 若 F2代出现高茎
解题思路:(1)假说认为突变体M是由亲代高茎玉米植株体内一个A基因发生突变而形成的,基因型为AA+,基因A和A+是一对等位基因,进行减数分裂时,A和A+会随同源染色体的分开而分离,并独立地随配子传给后代,产生子代的基因型为AA、AA+、A+A+,其中只有AA的个体为高茎,其他为矮茎,且高茎:茎=1:3。突变体M植抹与正常矮茎玉米植株杂交得F1,F1的基因型为Aa:A+a=1:1,产生配子的类型及比例是A:A+:a=1:1:2,F1自由交配的后代中,矮茎植所占比例=1/4x1/4×2+1/4×1/4+1/4x1/2×2+1/2×1/2=11/16.
(2)假说二认为突变交体M是由亲代高茎玉米植体内一个b基因发生突变而形成的,基因型表示为AABb,说明亲代高茎玉米基因型为Aabb,说明B抑制A基因的表达。突空体M植株自交后代基因型为AABB、AABb、Aabb,其中矮茎植株的基因型为AABB或AABb,F1中所有的矮茎植林进行自交,产生的后代中,矮茎植株所占的比例=1/3+2/3X3/4=5/6。 (3)若果假说一成立,将突变体M(AA+)与正常矮植株(aa)杂交,F1中矮植株(A+a)自交,预计F2代不出现高茎;若假说二成立将突变体M(AABb)与正常矮茎植株(aaBB)杂交,F1中矮茎植株(AaBb)自交,预计F2代出现高茎植株。 17.水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体(正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉,但
能产生正常雌配子。请回答下列问题:
(1)水稻的花为两性花,自花授粉并结种子。在杂交育种时,雄性不育植株的优点是无需进行___________,大大
减轻了杂交操作的工作量。
假说二成立 预期实验结果 结论 假说一成立 +
HH
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色荧光蛋白基
因)与Ti质粒连接,构建____________,通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,如下图所示。
(3)向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株________________。转基因植株自交后代中,雄性不育植
株为_______荧光植株,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为________分析,P基因的功能是_____________________________。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是
____________________________________________。
(5)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。转基因植株
中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株____________ ________________________________ ,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。
答案:(1)去雄
(2)重组DNA(基因表达载体) 农杆菌转化
(3)雄配子可育 无 1:1 使带有P基因的花粉败育
(4)自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系
(5)紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的
解题思路:(1)雄性不育植株不能产生可育花粉,但能产生正常雌配子。因此在杂交育种时,雄性不育植 株的优点是无需进行去雄,大大减轻了杂交操作的工作量。
(2)我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因,R为红色光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建重组DNA。将目的基因导入受体细胞,受体细胞不同,导入的方法也不一样,导入植物细(雄性不育水稻植株)常用农杆菌转化。
(3)由题意可知M是正常可育基因,因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植物的雄配子可育。由于转基因植株自交后,产生的雄性不育植株的基因型为mm,无红色荧光蛋白基因.不会表达出相应的荧光蛋白进而不会出现荧光,因此雄性不育植株为无荧光植株。正常情况下,转基因植株自交产生的无荧光植株与红色荧光植株的比值为1:3,由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1:1分析,P基因的功能是使带有P基因的花粉败育。
(4)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是自交后既产生雄性不育植株,用于育种,也可产生转基因植株用于保持该品系。
(5)以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本,以其它水稻品种为父本进行杂交,获得杂交稻。转基因植株中的M、p和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散,这是由于转基因植株紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换(即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的,因此保证了雄性不育植株和杂交稻不合M、P和R基因。