Question

18．某科研小組將攜帶R（抗倒伏基因）和A（抗蟲基因）的豌豆染色體片段直接導(dǎo)入玉米體細(xì)胞，兩種染色體片段可隨機(jī)與玉米染色體融合形成雜交細(xì)胞，將雜交細(xì)胞篩選培育出既抗蟲又抗倒伏的可育植株（F₁），過程如圖1．據(jù)圖回答．

（1）雜交細(xì)胞在第一次有絲分裂中期時(shí)含有個(gè)A基因（不考慮變異），該雜交細(xì)胞發(fā)生的可遺傳變異類型是染色體變異（易位、染色體結(jié)構(gòu)變異）．
（2）若雜交植物同源染色體正常分離，則雜交植物在代植株首次出現(xiàn)性狀分離，其中既抗蟲又抗倒伏個(gè)體所占比例為$\frac{9}{16}$．
（3）若在一次實(shí)驗(yàn)中，上述豌豆的兩個(gè)染色體片段插入了同一對(duì)同源染色體的兩條染色體上，如圖2所示，結(jié)果造成這對(duì)同源染色體因?yàn)椴町愄�大而不能正常�?lián)會(huì)，該圖所示的雜交細(xì)胞培育得到的個(gè)體能產(chǎn)生種配子，基因型分別是AB、RB、ARB、B．
（4）該科研小組在一次重復(fù)孟德爾的雜交試驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)罕見現(xiàn)象：選取的高莖（DD）豌豆植株與矮莖（dd）豌豆植株雜交，得到的F₁全為高莖；其中有一棵F₁植株自交得到的F₂出現(xiàn)了高莖：矮莖=35：1的性狀分離比．對(duì)此分離現(xiàn)象的可能解釋如下：
由于受到某種因素的干擾，導(dǎo)致基因型是Dd的F₁植株幼苗發(fā)育成為基因型是的四倍體植株，該四倍體植株產(chǎn)生的配子的基因型及比例為DD：Dd：dd=1：4：1．該四倍體植株自交時(shí)，由于受精時(shí)雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，所以產(chǎn)生的F₂出現(xiàn)了5種基因型，F(xiàn)₂高莖中雜合體比例為$\frac{34}{35}$．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示利用植物染色體雜交技術(shù)，將攜帶R（抗倒伏基因）和A（抗蟲基因）的豌豆染色質(zhì)片段直接導(dǎo)入玉米體細(xì)胞，兩種染色質(zhì)片段可隨機(jī)與玉米染色質(zhì)融合形成雜交細(xì)胞，將雜交細(xì)胞篩選分化培育成既抗蟲又抗倒伏性狀的可育植株（F₁）．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息“兩種染色質(zhì)片段可隨機(jī)與玉米染色質(zhì)融合形成雜交細(xì)胞”可知，雜交細(xì)胞發(fā)生的是染色體結(jié)構(gòu)變異（易位）．
（2）F₁相當(dāng)于雙雜合子，則該雜交植物在F₂代首次出現(xiàn)性狀分離，其中既抗蟲又抗倒伏個(gè)體（A_B_）所占比例為$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$．
（3）圖2所示細(xì)胞中，左邊這對(duì)同源染色體因?yàn)椴町愄�大而不能正常�?lián)會(huì)，導(dǎo)致其產(chǎn)生以下4種基因型AB、RB、ARB、B的配子．
（4）高莖（DD）豌豆植株與矮莖（dd）豌豆植株雜交，得到的F₁全為高莖Dd，由于受到某種因素的干擾，導(dǎo)致基因型是Dd的F₁植株幼苗發(fā)育成為基因型是的四倍體植株DDdd，該四倍體植株產(chǎn)生的配子的基因型及比例為DD：Dd：dd=1：4：1，該四倍體植株自交時(shí)，由于受精時(shí)雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，所以產(chǎn)生的F₂出現(xiàn)了DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd5種基因型，其中dddd的概率為，所以$\frac{1}{6}$×$\frac{1}{6}$=$\frac{1}{36}$，所以高莖占$\frac{35}{36}$，高莖純合子DDDD也占$\frac{1}{36}$，所以F₂高莖中雜合體比例為$\frac{34}{35}$．
故答案為：
（1）2      染色體變異（易位、染色體結(jié)構(gòu)變異）
（2）F₂    $\frac{9}{16}$
（3）4種  AB、RB、ARB、B
（4）DDdd     DD：Dd：dd=1：4：1      5    $\frac{34}{35}$

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用、基因工程、育種等知識(shí)，要求考生識(shí)記染色體變異的類型；識(shí)記基因工程的原理及操作步驟；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的原理及過程；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能運(yùn)用逐對(duì)分析法進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算．