必修2-生物与进化-连锁与交叉互换题型五

本题只连锁未交换。

黄瓜为雌雄同株异花植物,同一植株上既有雌花也有雄花,雌花率影响黄瓜产量。研究人员利用黄瓜纯合雌雄同株品系甲培育出全雌株(只有雌花)品系乙。为确定全雌性状形成的分子机制,研究人员进行了如下实验。

(1)品系甲与品系乙杂交,获得的F1表现为全雌,说明全雌为___________性状。将F1与品系甲杂交,获得的子代表现型及比例为___________,表明该相对性状由一对等位基因控制。研究人员发现给品系甲施加乙烯,也可以增加雌花的比例。以上事实说明性状是___________的结果。

(2)进一步研究发现控制全雌性状的基因位于3号染色体上,品系甲、乙3号染色体上部分基因情况如图1所示,同时发现品系乙花蕾细胞中ASC基因的mRNA和MYB1基因的mRNA含量显著高于品系甲,而BCAT基因的mRNA无显著差异。

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由上述结果推测,品系乙可能由于__________,从而促进了雌花的发育。

(3)为进一步确定控制全雌性状的基因,研究人员利用CRISPR-Cas9 系统对相关基因进行编辑。该系统的核心组成包括gRNA和Cas9.gRNA可以识别并结合靶基因,引导Cas9蛋白对靶基因进行剪切,进而破坏靶基因结构。

由于品系乙难以被直接编辑,研究人员以品系甲为背景选育了转基因植株丙和丁(图2),分别与品系乙进行杂交,结果见表。

亲本 F1              全雌株  |   雌雄同株

植株丙×品系乙       15         18

植株丁×品系乙        ?          ?

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 ①图2中转入的基因可随配子传递给子代,表达的CRISPR-Cas9系统可在受精卵中发挥基因编辑作用。请解释植株丙与品系乙杂交结果产生的原因_________。

②植株丁与品系乙杂交结果为_________,说明MYB1基因不是控制全雌性状的基因。

(4)研究人员对(1)中品系甲、乙杂交得到的黄瓜种子进行诱变处理,筛选得到2种表现型仍为全雌的外显子突变体:突变体1(ASCa基因突变)和突变体2(ASCb基因突变)。分别提取2种突变体花蕾细胞中的RNA,逆转录后再进行测序。发现突变体1组的687个测序结果均与野生型ASCa基因序列一致;突变体2组的411个测序结果中408个与突变型ASCb基因序列一致。综合上述实验结果说明_________。

A.黄瓜的全雌性状主要由ASCa基因控制

B.黄瓜的全雌性状主要由ASCb基因控制

C.黄瓜的全雌性状由ASCa基因和ASCb基因共同控制且2个基因发挥同等作用

答案:

显性     全雌株:雌雄同株=1:1     基因与环境共同作用     ASC或MYB1基因数量更多,表达相应的蛋白质量更多     植株丙为转基因杂合子,减数分裂后产生含有与不含有转入基因的配子的比例为1:1。含有转入基因的配子形成受精卵后,细胞中的ASCa基因和ASCb基因结构均被破坏,表现为雌雄同株。不含有转入基因的配子形成受精卵后,细胞中仍含有ASCa和ASCb基因,表现为全雌株。因此子代雌雄同株和全雌株的比例为1:1        F1均表现为全雌株      B

【解析】

【分析】

生物的性状由基因决定,但受环境影响。基因型与表现型的关系为,表现型=基因型+环境。

诱变育种的原理是基因突变,就是利用物理因素(如X射线、y射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变。

【详解】

⑴品系甲与品系乙为雌雄同株,二者杂交得F1全为全雌,说明全雌为显性性状。若该性状由一等位基因控制,则F1与品系甲杂交,子代显隐性比例为1:1,即全雌:雌雄同株=1:1。给品系甲施加乙烯,可以增加雌花的比例,说明生物的性状由基因控制,但受环境影响,即生物性状是基因与环境共同作用的结果。

⑵根据题意分析,品系乙中ASC基因与MYB1基因数量多于品系甲,且两种基因表达量也多于甲,说明品系乙的全雌性状可能是由于ASC或MYB1基因数量更多,表达相应的蛋白质量更多,从而促进了雌花的发育。

⑶①植株丙为转基因杂合子,减数分裂后产生含有转入基因(专一切除ASC基因)与不含有的配子的比例为1:1。含有转入基因的配子形成受精卵后,gRNA基因和Cas9蛋白破坏了细胞中的ASC基因,表现为雌雄同株。不含有转入基因的配子形成受精卵后,细胞中仍含有ASC基因,表现为全雌株。因此子代雌雄同株和全雌株的比例为1:1,说明ASC基因控制全雌性状。

②植株丁也为转基因杂合子,减数分裂后产生含有转入基因(专一切除MYB1基因)与不含有的配子的比例为1:1。两种配子形成受精卵后,MYB1基因被破坏,若MYB1基因对全雌性状无影响,则子代为全雌表现型。

⑷突变体1中ASCa基因突变,ASCb基因发挥作用;突变体2ASCb基因突变,ASCa基因发挥作用。通过测序对比,全雌突变体中有408个ASCb基因,287个ASCa基因(感觉这里解释有误,下面是我的解释),说明黄瓜的全雌性状主要由ASCb基因控制。故选B。

我的解释】:

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以上是突变体1的分析,以下是突变体2的分析

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感觉原来解释的问题在于,仅看一下数据就得出结果是错误的,所以本题我将原题287改为687就是为了防止学生蒙对了

【点睛】

本题主要考查基因分离定律,要求学生掌握基因分离定律的实质和常见的分离比,能够根据题意和实验结果进行分析、归纳、综合并解决新情境下遗传规律的问题。


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