Question

【题目】农作物的籽粒成熟后大部分掉落的特性称为落粒性，落粒性给水稻收获带来较大的困难。科研人员做了如图1所示杂交实验，请回答下列问题。

（1）控制落粒性的基因位于_________对同源染色体上，F2代不落粒水稻植株中纯合子的比例为_________。

（2）杂合不落粒水稻自交后代是否发生性状分离？_____（是或否，不考虑基因突变和染色体变异），请说明理由：________。

（3）野生稻多表现落粒，请说明其生物学意义：___________________________。

（4）水稻的紫粒和白粒是1对等位基因控制，利用SSR技术可以进行基因在染色体上的定位。SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同（如CA重复或GT重复），不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同（如CACACA或CACACACA），因此常用于染色体特异性标记。研究者将纯种紫粒和白粒水稻杂交，F1全为紫粒，F1自交后提取F2中结白色籽粒的50株单株的叶肉细胞DMA，利用4号和8号染色体上特异的SSR进行PCR扩增，结果如下图。

图2

①“小生”同学据图2判断，控制籽粒颜色的基因位于4号染色体上，依据是“F2白粒植株4号染色体的SSR扩增结果多数与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致”。

请对该判断做出评价并说明理由：_____________。

如果该基因不位于4号染色体上，SSR扩增结果的类型是______，可能的比例是：_________________。

②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是______________________。

Answer 1

【答案】2 3/7 否 落粒水稻需要含有2种显性基因：非落粒水稻其含有1种显性基困，其自交后不可能出现含2种显性基因的个体 成熟后落粒利于种子的传播和萌发，利于水稻种群的繁衍 ①判断正确白粒基因和白粒亲本4号染色体SSR连锁，才会出现图2结果。 3种 1:2:1 ②Fl形成配子过程中，籽粒颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换，形成了同时含白色基因和紫粒水稻亲本SSR标记的配子

【解析】

1、据题意和图解可知，落粒与不落粒杂交后代全为落粒，则落粒为显性，F1自交后代落粒：不落粒=9：7，为9：3：3：1的变形，说明该性状由两对基因控制且位于两对同源染色体上，假设该性状由基因A、a和B、b表示，根据自交结果说明当A、B基因同时存在时表现落粒，其他均表现为不落粒。

（1）根据以上分析可知，控制水稻该性状的两对基因位于两对同源染色体上，根据以上分析，F2代不落粒水稻植株共计7份，其中中纯合子占3份，其比例为3/7。

（2）据以上分析可知，不落粒的基因型为A_bb、aaB_、aabb，则杂合不落粒水稻的基因型为Aabb或aaBb，其自交后都表现为不落粒，没有发生性状分离

（3）野生稻多表现落粒，落粒后遇到适宜的环境利于萌发产生后代，因此利于水稻种群的繁衍。

（4）①依据是“F2白粒植株4号染色体的SSR扩增结果多数与白粒水稻亲本4号染色体的SSR扩增结果基本一致”，得出控制籽粒颜色的基因位于4号染色体上，判断正确，白粒基因和白粒亲本4号染色体SSR连锁，才会出现图2结果。如果该基因不位于4号染色体上，SSR扩增结果的类型是3种，如都为紫色亲本，或者都为白色亲本，或者既有紫色亲本又有白色亲本，可能的比例是：1:2:1。

②2号和47号单株出现特殊的扩增结果，原因是Fl形成配子过程中，籽粒颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换，形成了同时含白色基因和紫粒水稻亲本SSR标记的配子。