Question

【題目】芊芊草為自花傳粉的植物，其地上部分含有的芊芊草甲素具有顯著的抗腫瘤作用，市場需求非常廣闊。現有的芊芊草都是野生型，湖南農科院利用芊芊草種子進行航空育種，培育適于人工種植的高產高效新品種。回答下列問題：

（1）太空選育新品種的原理是_______，即使處理大量的材料也不一定能得到所需的品種的原因是_______。

（2）野生型植物的葉片為長條形、莖綠色，在這次育種中偶然獲得一株葉片橢圓狀、莖紫色的芊芊草，預測兩對相對性狀中顯性性狀最可能為_______。若此預測成立，該突變植物自交后代未出現9∶3∶3∶1的性狀分離比，_______（填“能”或“不能”）確定控制這兩對相對性狀的基因不符合基因的自由組合定律，原因是________。

（3）假如芊芊草為雌雄同株異花植物，抗病（B）對感病（b）為顯性。現有5號染色體為三體且感病芊芊草和若干純合抗病與感病普通植株，科研人員欲通過雜交實驗來確定感病基因是位于5號染色體還是其他染色體上，請你完善該實驗思路和結果結論。（提示：三體植物減數分裂一般產生兩種類型的配子，一類是n+1型，即配子中含有兩條該同源染色體；一類是n型，即配子中含有一條該同源染色體。n+1型配子若為卵細胞可正常參與受精，若為花粉則不能參與受精）。

①該實驗的思路：a．將__________________________雜交；b．從F1中選出三體植株_____________雜交；c．分析F2表現抗病與感病的比例。

②實驗結果及結論：若F2表現型及比例為抗病：感病=_____，則感病基因在5號染色體上。

Answer 1

【答案】基因突變??? 基因突變具有不定向性和低頻性??? 葉片橢圓狀、莖紫色??? 不能??? 一株植物產生的后代數量少，即使兩對基因滿足基因的自由組合定律，也可能不出現9∶3∶3∶1分離比??? 純合抗病普通芊芊草BB為父本，與該三體且感病芊芊草為母本??? 作為父本與感病普通芊芊草??? 1：2???

【解析】

若感病基因在5號染色體上，則三體感病植株的基因型為bbb，與BB雜交產生的三體植株為Bbb，減數分裂可產生B∶Bb∶bb∶b=1∶2∶1∶2，由于n+1型配子若為卵細胞可正常參與受精，若為花粉則不能參與受精，所以Bbb若為父本，則產生的雄配子中能參與受精的為B∶b=1∶2。

（1）太空選育新品種的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性和低頻性，所以即使處理大量的材料也不一定能得到所需的品種。

（2）野生型植物的葉片為長條形、莖綠色，在這次育種中偶然獲得一株葉片橢圓狀、莖紫色的芊芊草，說明發生了顯性突變，即葉片橢圓狀、莖紫色最可能為顯性性狀。若此預測成立，該突變植物自交后代未出現9∶3∶3∶1的性狀分離比，不能確定控制這兩對相對性狀的基因不符合基因的自由組合定律，原因是一株植物產生的后代數量少，即使兩對基因滿足基因的自由組合定律，也可能不出現9∶3∶3∶1的分離比。孟德爾得出自由組合定律是基于大量的實驗數據的基礎上，通過統計學分析得出的。

（3）①若確定感病基因是位于5號染色體還是其他染色體上，可用純合抗病普通芊芊草BB為父本，與該三體且感病芊芊草為母本進行雜交，并從F1中選出三體植株作為父本與感病普通芊芊草雜交；然后分析F2表現抗病與感病的比例。

②若感病基因在5號染色體上，則親本基因型為BB×bbb，F1的三體植株基因型為Bbb，由于n+1型配子若為卵細胞可正常參與受精，若為花粉則不能參與受精，所以Bbb做父本時產生的可育配子為B∶b=1∶2，感病普通芊芊草產生的配子為b，所以F2表現型為抗病∶感病=1∶2。