Question

8．黑毛节有全雌株（只有雌花）、全雄株（只有雄花）和正常株（雌花、雄花均有）等不同性别类型的植株，研究人员利用基因芯片检测黑毛节不同细胞的基因表达情况，如实验一，做杂交实验二，结果如图示．请回答问题：

（1）研究人员将黑毛节已知的8种基因制成基因探针，基因芯片的一横行的各格中都固定同一种基因探针．然后分离出黑毛节的7种不同功能的细胞，将每种细胞的mRNA分子结合上荧光标记物质，每一纵列的格中都加入同一种细胞的标记后的分子．标记分子有可能与基因探针依据碱基互补配对原则发生杂交．
（2）统计分析，发现F₂性状分离比接近于3：10：3，据此推测黑毛节的性别类型由2对基因控制，其遗传方式符合基因的自由组合定律．F₂正常株的产生所属的变异类型是基因重组．
（3）若第一对基因以A、a表示，第二对基因以B、b表示，第三对基因以C、c表示…，以此类推，则实验二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=1：6：1．

Answer 1

分析 （1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程．细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞选择表达的基因不完全相同．
（2）根据F₂性状分离比之和为16的，是F₁是两对基因都杂合的，且两对基因位于两对同源染色体上，按基因的自由组合定律遗传．

解答 解：（1）细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞选择表达的基因不完全相同．合成的mRNA不同，选取某个基因制成基因探针，若能和某个细胞中的mRNA杂交成功，说明该基因在该细胞中得到了表达，否则就没表达，其所依据的原理是碱基互补配对原则．
（2）因为F₂性状分离比之和为16的，所以F₁是两对基因都杂合的，且两对基因位于两对同源染色体上，按基因的自由组合定律遗传，其产生的变异类型属于基因重组．
（3）据题意可知，A_B_，和aabb是正常植株，若假设A_bb是雄株，那么aaB_是雌株，实验二中F₂正常植株中$\frac{9}{10}$的A_B_，$\frac{1}{10}$的aabb，其自交结果为：$\frac{9}{10}$的A_B_自交=$\frac{9}{10}$×（$\frac{5}{36}$雄株+$\frac{5}{36}$雌株+$\frac{26}{35}$正常植株）$\frac{1}{10}$的aabb自交=$\frac{1}{10}$正常植株，所以F₂正常植株自交后代中$\frac{1}{8}$全雌株，$\frac{1}{8}$全雄株，$\frac{3}{4}$正常植株，则实验二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=1：6：1．
故答案为：
（1）mRNA  碱基互补配对
（2）2   自由组合  基因重组
（3）1：6：1

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识．凡是F₂性状分离比之和为16的，其F₁基因型肯定是两对基因都杂合的，且两对基因位于两对同源染色体上，按基因的自由组合定律遗传．