Question

自交不亲和性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，如某品种烟草为雌雄同株植物，却无法自交产生后代．请回答：
（1）烟草的自交不亲和性是由系列复等位基因（S₁、S₂、…S₁₅．）控制，以上复等位基因的出现是

 

的结果，同时也体现了该变异的

 

（特点）．
（2）烟草的花粉只有通过花粉管输送到卵细胞所在处，才能完成受精．如图为不亲和基因的作用规律：

①将基因型为S₁S₂的花粉授予基因型为S₂S₄的烟草，则子代的基因型为

 

；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为

 

．
②自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，结合示意图说出理由：

 

．
（3）自交不亲和性是植物经长期

 

形成的，有利于异花传粉，从而提高了

 

的多样性．
（4）研究发现，烟草的自交能育对自交不亲和为显性，种子的褐色对黄色为显性，且两对性状可独立遗传．现有黄粒自交不亲和与纯种的褐粒自交能育种子少量，请完成下面培育稳定遗传的黄粒种子的实验：
①将黄粒与褐粒种子分别种植．开花前，将由

 

种子发育成的植株套袋，开花期授以由

 

种子发育成的植株的花粉，获得种子．
②种植种子，开花季节取其花药进行培养获得单倍体幼苗．然后用

 

进行处理，继续培养得正常植株．
③开花前将所有正常植株

 

处理，收获种子后保留

 

性状即可．

Answer 1

考点：基因突变的特征,杂交育种,生物进化与生物多样性的形成

专题：

分析：由图可知，卵细胞是S₁和S₂时，S₁和S₂的花粉不能受精而S₃和S₄的花粉能受精．所以雄配子不能给相同基因组成的雌配子受粉．

解答： 解：（1）控制同一性状的不同表现型的基因互为等位基因；等位基因是基因突变产生的．由于产生的等位基因多，所以体现了基因突变的不定向性．
（2）①若基因型为S₁S₂的花粉授予基因型为S₂S₄的烟草，S₂S₄的烟草产生的卵细胞是S₂和S₄，所以只能接受S₁的花粉，子代基因型为S₁S₂和S₁S₄．如进行反交，则卵细胞为S₁和S₂，所以只能接受S₄的花粉，子代基因型为S₁S₄和S₂S₄．
②由分析可知，当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时，花粉管就不能伸长完成受精，所以自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体．
（3）自交不亲和性是植物经长期自然选择形成的，有利于异花传粉，从而提高了基因（或遗传）的多样性．
（4）本实验是为获得能稳定遗传的黄粒种子，而现有的种子是黄粒自交不亲和与纯种褐粒自交能育，所以采用黄粒与褐粒杂交获得种子，由于黄粒是自交不亲和，所以需要将黄粒种子发育的植株套袋，防止其它植株的花粉进行传粉，在开花其授以褐粒种子发育植株的花粉，获得F₁种子．F₁表现型为自交能育褐色．F₁能产生四种配子，用花药离体培养获得单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素处理，可获得正常纯合子植株，分别为黄色杂交不亲和、黄色杂交亲和、褐色杂交不亲和、褐色杂交亲和．所以在开花前将所有正常植株套袋处理，能产生种子的黄粒性状为能稳定遗传的植株，保留其种子即可．
故答案为：
（1）基因突变   不定向性
（2）①S₁S₂和S₁S₄    S₁S₄和S₂S₄
②当花粉所含S基因与卵细胞的S基因种类相同时，花粉管就不能伸长完成受精
（3）自然选择   基因（或遗传）
（4）①黄粒    褐粒
②一定浓度秋水仙素（适宜的低温）
③套袋   黄粒

点评：本题考查育种相关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．