题目内容
12．
自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象．如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代．（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S1S2…S15）控制，以上复等位基因的出现是基因突变的结果，同时也体现了该变异具有不定向特点．
（2）烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精．下表为不亲和基因的作用规律：
| 亲本组合 | S3S4♂×S1S2♀ | S1S2自交 | S1S2♂×S1S3♀ |
| 花粉管萌发情况 | S3 S4花粉管都能伸长 | S1 S2花粉管都不能伸长 | 只有S2花粉管能伸长 |
②在杂交育种时，用两种自交不亲和的植株做亲本，可以省略杂交过程的去雄操作．
（3）科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株．如图，已知M基因成功导入到S2所在Ⅱ号染色体上，但不清楚具体位置．现以该植株为父本（父本或母本），与基因型为S1S2的个体杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置．
Ⅰ．若后代中抗病个体占$\frac{1}{2}$，则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活．
Ⅱ．若后代中抗病个体占0，则说明M基因插入到S2基因之外的其它部位．
分析 1、基因突变产生等位基因，由于基因突变是不定向的，因此产生复等位基因．
2、由表格信息可知，具有与卵细胞相同的基因的花粉不能萌发完成受精作用，在解答该问题时可以根据自交不亲和的机理判断能萌发完成受精作用的花粉的基因型，用雌雄配子结合法写出杂交后代的基因型．
解答 解：（1）由分析可知，复等位基因出现是基因突变的结果，体现了基因突变具有不定向的特点．
（2）①基因型为S1S4的花粉授于基因型为S2S4的烟草，花粉S1能萌发，S4不能萌发，因此后代的基因型是S1S4、S1S2；如果以基因型为S2S4的花粉授于基因型为S1S4的烟草，则不能萌发的花粉的基因型是S4，S2花粉能萌发完成受精作用，因此后代的基因型是S2S4、S1S2．
②由于存在自交不亲和现象，因此杂交育种时，用两种自交不亲和的植株做亲本，可以省略杂交过程的去雄操作步骤．
（3）M基因成功导入到S2所在Ⅱ号染色体上，如果M基因插入S2位置，S2会因结构改变而失活，以该个体为父本，与基因型为S1S2的母本个体杂交，由于父本S2失活，含有S2的花粉能萌发完成受精，产生具有抗病性基因、不具有抗病性基因两种配子，比例是1：1，因此杂交后代具有抗病性的比例占$\frac{1}{2}$；如果插入其他位置，不影响S2基因的活性，则含有M的S2基因的花粉不能萌发完成受精作用，杂交后代都不抗病．
故答案为：
（1）基因突变 不定向
（2）①S1S4、S1S2 ②S2S4、S1S2
（3）父本 $\frac{1}{2}$ 0
点评 本题旨在考查学生分析题干获取信息的能力，理解基因分离定律的知识要点，把握知识的内在联系，并应用题干信息进行推理、解答问题．
练习册系列答案
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