Question

【題目】A基因位于1號染色體上，影響減數分裂時染色體交換頻率，a基因無此功能；B基因位于5號染色體上，使來自同一個花粉母細胞的4個花粉粒分離，b基因無此功能。用植株甲(AaBB)和植株乙（AAbb）作為親本進行雜交實驗，在F2中獲得所需植株丙（aabbb）。

（1）花粉母細胞減數分裂時，聯會形成的________經________染色體分離、姐妹染色單體分開，最終復制后的遺傳物質被平均分配到4個花粉粒細胞中。

（2）a基因是通過T-DNA插入到A基因中獲得的，用PCR法確定T-DNA插入位置時，應從圖1中選擇的引物組合是__________。

（3）就上述兩對等位基因而言，F1中有______種基因型的植株。F2中表現型為花粉粒不分離的植株所占比例應為_________________。

（4）雜交前，乙的1號染色體上整合了熒光蛋白基因C、R。兩代后，丙獲得C、R基因(圖2)。帶有C、R基因花粉粒能分別呈現藍色、紅色熒光。

①丙獲得C、R基因是由于它的親代中的____________在減數分裂形成配子時發生了染色體交換。

②丙的花粉母細胞進行減數分裂時，若染色體在C和R基因位點間只發生一次交換，則產生的4個花粉粒呈現出的顏色分別是_____________________________________________。

③本實驗選用b基因純合突變體是因為：利用花粉粒不分離的性狀，便于判斷染色體在在C和R基因位點間____________，進而計算出交換頻率。通過比較丙和_______的交換頻率，可確定A基因的功能。

Answer 1

【答案】四分體 同源 II 和III 2 1/4 父本和母本 藍色、紅色、藍和紅疊加色、無色 交換與否和交換次數 乙

【解析】

（1）花粉母細胞減數分裂第一次分裂同源染色體聯會形成四分體后分離，減數分裂第二次分裂姐妹染色單體分離，最終形成4個花粉粒細胞。

（2）a基因是通過T-DNA插入到A基因中，破壞A基因獲得的，獲得的，據圖分析，引物I和III延伸方向向左，引物II延伸方向向右，引物組合只能是I和II，或II 和III。擴增T-DNA插入位置，應該是擴增包括T-DNA和兩側A基因片斷，故選引物II 和III。

（3）植株甲(AaBB)和植株乙（AAbb）作為親本進行雜交實驗，F1為1AABb：1AaBb。花粉粒不分離的植株為A_bb和aabb，AABb（1/2）自交，子代A_bb比例為：1/2×1/4=1/8，AaBb（1/2）自交，子代A_bb比例為：1/2×3/4×1/4=3/32，aabb比例為：1/2×1/4×1/4=1/32，1/8+3/32+1/32=1/4，故F2中表現型為花粉粒不分離的植株所占比例應為1/4。

（4）①據圖分析，考慮整合的基因，甲和乙雜交形成的AaBb會有兩種情況：ACaBb和ARaBb。丙為F1中AaBb自交而來，就是由aCb和aRb配子結合而來，而F1AaBb能夠形成aCb和aRb配子，是因為基因AC和AR所在染色體分別和a基因所在染色體發生交叉互換，故是丙的親本AaBb（包括父本和母本）發生染色體交換。②丙產生的4個花粉粒分別為aCRb（藍和紅疊加色）、ab(無色)、aCb(藍色)、aRb(紅色). ③題干說明A基因影響減數分裂時染色體交換頻率，故通過判斷染色體在在C和R基因位點間交換與否和交換次數，計算出交換頻率。丙為aa，不影響減數分裂時染色體交換頻率，故應該與AA個體（甲和乙）比較，因為甲沒有C和R基因，不能通過其熒光標志判斷染色體交換頻率，而乙有，故通過比較丙和乙的交換頻率，可確定A基因的功能。

【定位】

本題考查減數分裂和基因工程相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論能力。