Question

【題目】農(nóng)作物的籽粒成熟后大部分掉落的特性稱(chēng)為落粒性，落粒性給水稻收獲帶來(lái)較大的困難。科研人員做了如圖1所示雜交實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）控制落粒性的基因位于_________對(duì)同源染色體上，F2代不落粒水稻植株中純合子的比例為_________。

（2）雜合不落粒水稻自交后代是否發(fā)生性狀分離？_____（是或否，不考慮基因突變和染色體變異），請(qǐng)說(shuō)明理由：________。

（3）野生稻多表現(xiàn)落粒，請(qǐng)說(shuō)明其生物學(xué)意義：___________________________。

（4）水稻的紫粒和白粒是1對(duì)等位基因控制，利用SSR技術(shù)可以進(jìn)行基因在染色體上的定位。SSR是DNA中的簡(jiǎn)單重復(fù)序列，非同源染色體上的SSR重復(fù)單位不同（如CA重復(fù)或GT重復(fù)），不同品種的同源染色體上的SSR重復(fù)次數(shù)不同（如CACACA或CACACACA），因此常用于染色體特異性標(biāo)記。研究者將純種紫粒和白粒水稻雜交，F1全為紫粒，F1自交后提取F2中結(jié)白色籽粒的50株單株的葉肉細(xì)胞DMA，利用4號(hào)和8號(hào)染色體上特異的SSR進(jìn)行PCR擴(kuò)增，結(jié)果如下圖。

圖2

①“小生”同學(xué)據(jù)圖2判斷，控制籽粒顏色的基因位于4號(hào)染色體上，依據(jù)是“F2白粒植株4號(hào)染色體的SSR擴(kuò)增結(jié)果多數(shù)與白粒水稻親本4號(hào)染色體的SSR擴(kuò)增結(jié)果基本一致”。

請(qǐng)對(duì)該判斷做出評(píng)價(jià)并說(shuō)明理由：_____________。

如果該基因不位于4號(hào)染色體上，SSR擴(kuò)增結(jié)果的類(lèi)型是______，可能的比例是：_________________。

②2號(hào)和47號(hào)單株出現(xiàn)特殊的擴(kuò)增結(jié)果，原因是______________________。

Answer 1

【答案】2 3/7 否 落粒水稻需要含有2種顯性基因：非落粒水稻其含有1種顯性基困，其自交后不可能出現(xiàn)含2種顯性基因的個(gè)體 成熟后落粒利于種子的傳播和萌發(fā)，利于水稻種群的繁衍 ①判斷正確白粒基因和白粒親本4號(hào)染色體SSR連鎖，才會(huì)出現(xiàn)圖2結(jié)果。 3種 1:2:1 ②Fl形成配子過(guò)程中，籽粒顏色基因與SSR標(biāo)記之間發(fā)生了交叉互換，形成了同時(shí)含白色基因和紫粒水稻親本SSR標(biāo)記的配子

【解析】

1、據(jù)題意和圖解可知，落粒與不落粒雜交后代全為落粒，則落粒為顯性，F1自交后代落粒：不落粒=9：7，為9：3：3：1的變形，說(shuō)明該性狀由兩對(duì)基因控制且位于兩對(duì)同源染色體上，假設(shè)該性狀由基因A、a和B、b表示，根據(jù)自交結(jié)果說(shuō)明當(dāng)A、B基因同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)落粒，其他均表現(xiàn)為不落粒。

（1）根據(jù)以上分析可知，控制水稻該性狀的兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，根據(jù)以上分析，F2代不落粒水稻植株共計(jì)7份，其中中純合子占3份，其比例為3/7。

（2）據(jù)以上分析可知，不落粒的基因型為A_bb、aaB_、aabb，則雜合不落粒水稻的基因型為Aabb或aaBb，其自交后都表現(xiàn)為不落粒，沒(méi)有發(fā)生性狀分離

（3）野生稻多表現(xiàn)落粒，落粒后遇到適宜的環(huán)境利于萌發(fā)產(chǎn)生后代，因此利于水稻種群的繁衍。

（4）①依據(jù)是“F2白粒植株4號(hào)染色體的SSR擴(kuò)增結(jié)果多數(shù)與白粒水稻親本4號(hào)染色體的SSR擴(kuò)增結(jié)果基本一致”，得出控制籽粒顏色的基因位于4號(hào)染色體上，判斷正確，白粒基因和白粒親本4號(hào)染色體SSR連鎖，才會(huì)出現(xiàn)圖2結(jié)果。如果該基因不位于4號(hào)染色體上，SSR擴(kuò)增結(jié)果的類(lèi)型是3種，如都為紫色親本，或者都為白色親本，或者既有紫色親本又有白色親本，可能的比例是：1:2:1。

②2號(hào)和47號(hào)單株出現(xiàn)特殊的擴(kuò)增結(jié)果，原因是Fl形成配子過(guò)程中，籽粒顏色基因與SSR標(biāo)記之間發(fā)生了交叉互換，形成了同時(shí)含白色基因和紫粒水稻親本SSR標(biāo)記的配子。