Question

8．黑毛節有全雌株（只有雌花）、全雄株（只有雄花）和正常株（雌花、雄花均有）等不同性別類型的植株，研究人員利用基因芯片檢測黑毛節不同細胞的基因表達情況，如實驗一，做雜交實驗二，結果如圖示．請回答問題：

（1）研究人員將黑毛節已知的8種基因制成基因探針，基因芯片的一橫行的各格中都固定同一種基因探針．然后分離出黑毛節的7種不同功能的細胞，將每種細胞的mRNA分子結合上熒光標記物質，每一縱列的格中都加入同一種細胞的標記后的分子．標記分子有可能與基因探針依據堿基互補配對原則發生雜交．
（2）統計分析，發現F₂性狀分離比接近于3：10：3，據此推測黑毛節的性別類型由2對基因控制，其遺傳方式符合基因的自由組合定律．F₂正常株的產生所屬的變異類型是基因重組．
（3）若第一對基因以A、a表示，第二對基因以B、b表示，第三對基因以C、c表示…，以此類推，則實驗二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=1：6：1．

Answer 1

分析 （1）細胞分化是指在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態，結構和生理功能上發生穩定性差異的過程．細胞分化的實質是基因的選擇性表達，即不同細胞選擇表達的基因不完全相同．
（2）根據F₂性狀分離比之和為16的，是F₁是兩對基因都雜合的，且兩對基因位于兩對同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳．

解答 解：（1）細胞分化的實質是基因的選擇性表達，即不同細胞選擇表達的基因不完全相同．合成的mRNA不同，選取某個基因制成基因探針，若能和某個細胞中的mRNA雜交成功，說明該基因在該細胞中得到了表達，否則就沒表達，其所依據的原理是堿基互補配對原則．
（2）因為F₂性狀分離比之和為16的，所以F₁是兩對基因都雜合的，且兩對基因位于兩對同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳，其產生的變異類型屬于基因重組．
（3）據題意可知，A_B_，和aabb是正常植株，若假設A_bb是雄株，那么aaB_是雌株，實驗二中F₂正常植株中$\frac{9}{10}$的A_B_，$\frac{1}{10}$的aabb，其自交結果為：$\frac{9}{10}$的A_B_自交=$\frac{9}{10}$×（$\frac{5}{36}$雄株+$\frac{5}{36}$雌株+$\frac{26}{35}$正常植株）$\frac{1}{10}$的aabb自交=$\frac{1}{10}$正常植株，所以F₂正常植株自交后代中$\frac{1}{8}$全雌株，$\frac{1}{8}$全雄株，$\frac{3}{4}$正常植株，則實驗二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=1：6：1．
故答案為：
（1）mRNA  堿基互補配對
（2）2   自由組合  基因重組
（3）1：6：1

點評 本題考查基因自由組合定律的相關知識．凡是F₂性狀分離比之和為16的，其F₁基因型肯定是兩對基因都雜合的，且兩對基因位于兩對同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳．