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玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因T突变为t,T对t为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗

生物试卷 02-10

【分析】
根据题意可知,基因T存在时表现为雌雄同株,当基因突变为t后表现为雌株,玉米雌雄同株M的基因型为TT,则实验中品系M作为父本,品系甲和乙的基因型为tt,则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中,因此该玉米相当于杂合子,可以看做为AO,没有插入基因A的植株基因型看做为OO,则分析实验如下:
实验一:品系M(OOTT)×甲(AOtt)→F1AOTt抗螟雌雄同株1∶OOTt非抗螟雌雄同株1;让F1AOTt抗螟雌雄同株自交,若基因A插入到t所在的一条染色体上,则F1AOTt抗螟雌雄同株产生的配子为At、OT,那么后代为1AAt抗螟雌株∶2AOT抗螟雌雄同株∶1OOTT非抗螟雌雄同株,该假设与题意相符合,因此说明实验一中基因A与基因t插入到同一条染色体上。
实验二:品系M(OOTT)×乙(AOtt)→F1AOTt抗螟雌雄同株矮株1∶OOTt非抗螟雌雄同株正常株高1,选取F1AOTt抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株∶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,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,说明基因A与基因t没有插入到同一条染色体上,则基因A与基因t位于非同源染色体上,符合基因自由组合定律,其中雌雄同株∶雌株=3∶1,但是抗螟∶非抗螟=1∶1不符合理论结果3∶1,说明有致死情况出现。
【详解】(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TT,为雌雄同株,而甲品系的基因型为tt为雌株,只能做母本,根据以上分析可知,实验二中F1的OOTt非抗螟植株基因型为OOTt,因此为雌雄同株。
(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTt抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtt抗螟雌株∶2AOTt抗螟雌雄同株∶1OOTT非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因t插入到同一条染色体上;
后代中抗螟雌株的基因型为AAtt;将F2中AAtt抗螟雌株与AOTt抗螟雌雄同株进行杂交,AAtt抗螟雌株只产生一种配子At,AOTt抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即At、OT,则后代为AAtt抗螟雌株∶AOTt抗螟雌雄同株=1∶1。
(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTt抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株∶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,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因t的2号染色体上;
且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTt抗螟雌雄同株矮株∶OOTt非抗螟雌雄同株正常株高=1∶1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OT 和Ot两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象;
根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株∶雌株=3∶1,基因比例为TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,故F2中抗螟矮植株中t的基因频率不变,仍然为1/2。
【点睛】本题结合表格,主要考查基因分离定律和自由组合定律,要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比,能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例,充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因,能够利用配子法计算相关个体的比例.。
 
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