题目内容
【题目】某二倍体植物的非糯性与糯性是一对相对性状,分别受核基因W和w控制。该植物叶的颜色受核基因和质基因(受精卵的质基因全部来自于卵细胞)共同控制(如图)。核基因G控制花斑叶,g控制绿叶。质基因为Y时,叶片为花斑叶;质基因为N时,叶片为绿色。细胞核或细胞质有花斑叶基因时叶片为花斑叶,但G基因和Y基因同时存在时,由于产物相互干扰,最终均不能发挥作用,叶片为绿色。
(1)该植物同源四倍体种子大、产量高,获得同源四倍体的常用方法是__________________。将纯合的同源四倍体非糯性与糯性杂交,F2代个体非糯性与糯性的比例接近35:1,请解释F2代个体非糯性与糯性的比例接近35:1的原因__________________。
(2)花斑叶植株的基因型可能为__________________。
(3)育种工作者在种植绿叶品系N(gg)时,偶然发现了一株花斑叶植株,假设为单个基因突变所致,请设计实验探究该花斑叶植株基因突变发生的位置及其基因型。请写出实验思路和预期实验结果和结论____________。
【答案】用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 F1(WWww)产生三种配子,其比例为WW:Ww:ww=1:4:1 N(GG)、N(Gg)、Y(gg) 用该植株与绿叶品系N(gg)做正反交实验,统计子代的表现性及比例。
若该植株为母本时后代均为花斑叶,做父本时后代均为绿叶,则为质基因突变,该植株基因型为Y(gg);
若后代一半花斑叶,一半绿叶,则为核基因突变,该植株基因型为N(Gg)
【解析】
质基因:存在于细胞质中的基因称为质基因,质基因控制的性状的遗传不遵循孟德尔的遗传定律,而是表现为母系遗传的特性。
题意分析,植物的叶色受核基因和质基因共同控制。核基因G控制花斑叶,g控制绿叶。质基因为Y时,叶片为花斑叶;质基因为N时,叶片为绿色。且G基因和Y基因同时存在时,由于产物相互干扰,最终均不能发挥作用,叶片为绿色,因此可知表现为绿叶的基因型为N(gg )、Y(Gg)、Y(GG),表现为花斑叶的基因型为N(GG)、N(Gg)、Y(gg)。
(1)多倍体育种常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,进而获得染色体数目加倍的植株,因此本题需要用秋水仙素处理萌发的二倍体种子或幼苗。纯合的非糯性同源四倍体的基因型为WW WW,而糯性同源四倍体的基因型为wwww,二者杂交获得F1的基因型为WWww,由于F1能产生三种配子,且比例为WW:Ww:ww=1:4:1,因此(列出棋盘即可),F1自交获得F2中个体的非糯性与糯性的比例接近35:1。
(2)结合题意分析可知,花斑叶植株的基因型可能为N(GG)、N(Gg)、Y(gg)。
(3)育种工作者在种植绿叶品系N(gg)时,偶然发现了一株花斑叶植株,若为单个基因突变所致,则该花斑叶植株的基因型可能为N(Gg)和Y(gg),为此设计实验如下:
让该植株与绿叶品系N(gg)做正反交实验,统计子代的表现性及比例。
若为质基因突变,则该植株基因型为Y(gg),杂交结果为:该植株为母本时后代均为花斑叶,做父本时后代均为绿叶;若为核基因突变,则该植株基因型为N(Gg),则杂交结果为:后代一半花斑叶,一半绿叶。