Question

5．黃瓜植株的性別類型多樣，研究發現兩對獨立遺傳的基因F、f與M、m共同控制著黃瓜植株的性別，M基因控制單性花的產生，當M、F基因同時存在時，黃瓜為雌株；有M無F基因時黃瓜為雄株；mm個體為兩性植株．
（1）雌株個體在做雜交親本時無需去雄，可極大簡化雜交育種的操作程序．控制黃瓜性別的兩對基因遺傳時遵循基因的自由組合定律．
（2）研究發現，雌花在發育初期為兩性花，后來由于基因的調控導致雄蕊敗育．從細胞生命歷程的角度來看，雄蕊敗育的過程屬于細胞凋亡．
（3）育種學家選擇兩個親本雜交，得到的后代全為雄株，則這兩個親本的基因型為MMff與mmff，這些雄株與MmFf植株雜交，后代的表現型及比例是雌株：雄株：兩性植株=3：3：2．
（4）研究發現，基因型為mm的植株存在表型模擬現象，即低溫條件下mm植株也有可能表現為雌株．現有一雌株個體，請設計實驗探究它是否為表型模擬．
①將此植株與兩性植株（或mm個體）雜交，得到種子，在正常條件下種植．
②觀察后代的表現型：
如果沒有單性植株，則說明被測植株為表型模擬；
如果有單性植株，則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬．

Answer 1

分析 分析題意可知，M基因控制單性花的產生，當M、F基因同時存在時，黃瓜為雌株，即基因型表示為M_F_；有M無F基因時黃瓜為雄株，基因型表示為M_ff；mm個體為兩性植株，基因型表示為mm__．

解答 解：（1）利用植物進行人工雜交時，需要對母本進行人工去雄，而黃瓜的雌株不含雄蕊，用其進行雜交時，可以省去此環節．由于控制黃瓜性別的兩對基因獨立遺傳，因此遺傳時遵循基因的自由組合定律．
（2）基因調控導致雄蕊敗育，應屬于凋亡現象．
（3）后代全為基因組成為M_ff（雄株）的兩個親本的基因型中一定有一方基因型為MMff（雄株），另一方為不含F基因但具有雌蕊的植株，只能是基因型為mmff的兩性植株，兩者雜交，后代雄株的基因型一定為Mmff．將其與MmFf植株雜交，后代雌株（M_F_）的比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$；雄株（M_ff）的比例為$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}=\frac{3}{8}$；兩性植株（mm_ _的比例為$\frac{1}{4}$×$1=\frac{1}{4}$，即雌株：雄株：兩性植株=3：3：2．
（4）基因型為mm_ _的個體也可能表現為雌株，而雌株與其不同點是含有M基因．可據此設計，讓表現雌株的植物與基因型為mm_ _兩性植株雜交，如果后代沒有單性植株出現即不含基因M，則該個體為表型模擬；如果后代出現單性植株即含有基因M，則說明被測植株為正常雌株，不是表型模擬．
故答案為：
（1）去雄   基因的自由組合定律
（2）細胞凋亡
（3）MMff與mmff        雌株：雄株：兩性植株=3：3：2
（4）兩性植株（或mm個體）     沒有單性植株     有單性植株

點評 本題以遺傳規律作為考題背景，考查了性別決定、基因分離定律等相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．