Question

科学家将除草剂抗性基因（E）导入大豆核基因组中，筛选出了抗除草剂大豆植株．某些抗除草剂大豆植株体细胞含两个E基因，分别被整合到3号、4号染色体上，如右图1所示，图中A为高产基因．不考虑交叉互换的情况，请回答相关问题：
（1）图1所示大豆植株的根尖细胞在分裂中期具有

 

个抗除草剂基因，该植株产生的精子中可能含有抗除草剂基因的个数是

 

．
（2）若该抗除草剂大豆自交得F₁，F₁中不抗除草剂的植株占

 

，抗除草剂植株中抗性性状能够稳定遗传的占

 

．
（3）为提高大豆产量，要在上述F₁中选择高产抗除草剂纯合子种植．请在图2中标出符合推广要求的个体的基因组成．
（4）上述F₁中的低产抗除草剂个体的基因组成有

 

种．若低产个体的自交后代中有少数个体发生了基因突变．请简要说明实验设计思路：

 

．
（5）若在种植F₁的大豆田中施用除草剂，则a基因频率会

 

，多年连续施加除草剂后，大豆田中会出现少数抗除草剂杂草并且数量逐年

 

，所以，人类的活动影响了生物进化的

 

．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有基因的分离定律、基因的自由组合定律和基因突变以及生物进化等，明确知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答．

解答： 解：（1）由于细胞分裂间期染色体复制，所以大豆植株的根尖细胞在分裂中期具有4个抗除草剂基因；该植株由于在减数分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以产生的精子中，可能含有抗除草剂基因的个数是2个或1个或0个．
（2）根据题意和图示分析可知：两个E基因分别被整合到3号、4号染色体上，大豆自交得F₁，F₁中不抗除草剂的植株占

1

4

×

1

4

=

1

16

．在抗除草剂植株中抗性性状能够稳定遗传的即含两个E及以上基因的占

7

15

．
（3）高产抗除草剂纯合子个体的基因组成为AAEE，如图：

（4）F₁中的低产抗除草剂个体的基因组成有3种．  让这些高产个体自交，若后代高产和低产个体之比为3：1，则只是一个基因发生突变；若后代全是高产，则是一对基因都发生了突变．
（5）自然选择是定向的，所以在种植F₁的大豆田中施用除草剂，则a基因频率会增加．而且除草剂的使用，大豆田中会出现少数抗除草剂杂草并且数量逐年增加．这些说明了人类的活动影响能影响生物进化的速度和方向．
故答案为：
（1）4    2或1或0 
（2）

1

16

     

7

15

   
（3）
 
（4）3      让这些高产个体自交，若后代高产和低产个体之比为3：1，则只是一个基因发生突变；若后代全是高产，则是一对基因都发生了突变
（5）增加   增加   速度和方向

点评：本题考查基因分离定律和基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．