Question

4．自然界中的多数植物是雌雄同株的，它们能同时产生两性配子，其中有些植物能正常地进行自花受粉，但也有一些是自交不育的．
（1）孟德尔做豌豆杂交实验中所用的豌豆是自交可育（填“自交可育”或“自交不育”）的．若在某矮茎豌豆群体中，突然出现了一株高茎豌豆，则它的产生是由于基因突变．经测定，其基因型为Aa，则连续自交n代，F_n杂合子的概率为$\frac{1}{{2}^{n}}$，F_n与亲代相比，基因频率是否改变？没有改变；基因型频率是否发生改变？改变．
（2）烟草自交不亲和的原理是：含X基因的花粉落到X₁X₂的柱头上，若X不为X₁且不为X₂，则可以受粉．据此推测Aa×aa，则只能产生基因型为Aa的后代．
（3）用同一株烟草植物利用细胞的全能性得到的个体之间相互交配，能产生后代吗？不能．为什么？组织培养产生的子代个体基因型相同，相互之间不能交配．

Answer 1

分析 1、杂合子自交n代，后代纯合子和杂合子所占的比例：杂合子的比例为（$\frac{1}{2}$）ⁿ，纯合子所占的比例为1-（$\frac{1}{2}$）ⁿ，其中显性纯合子=隐性纯合子=$\frac{1}{2}$【1-（$\frac{1}{2}$）ⁿ】．由此可见，随着自交代数的增加，后代纯合子所占的比例逐渐增多，且无限接近于1；显性纯合子=隐性纯合子的比例无限接近于$\frac{1}{2}$；杂合所占比例越来越小，且无限接近于0．
2、基因突变具有不定向性，但基因突变的结果是形成其等位基因．
3、杂合子连续自交时，后代基因型频率改变（纯合子的频率逐渐升高，杂合子的频率逐渐降低），但基因频率保持不变．

解答 解：（1）孟德尔做豌豆杂交实验中所用的豌豆为严格的自花传粉，闭花授粉，故是自交可育的．若在某矮茎豌豆群体中，突然出现了一株高茎豌豆，则它的产生是由于基因突变．杂合体Aa连续自交n代，杂合体的比例为为$\frac{1}{{2}^{n}}$；F_n与亲代相比，基因频率没有改变，基因型频率发生改变，纯合子比例增多，杂合子比例减少．
（2）据题意可知，烟草自交不亲和的原理是：含X基因的花粉落到X₁X₂的柱头上，若X不为X₁且不为X₂，则可以受粉．据此推测Aa×aa，Aa能产生两种类型的配子A、a，其中a配子不能授粉，故只能产生基因型为Aa的后代．
（3）由于烟草自交不亲和现象，而组织培养产生的子代个体基因型相同，相互之间不能交配，不能产生后代．
故答案为：
（1）自交可育    基因突变    $\frac{1}{{2}^{n}}$   没有改变      改变
（2）Aa
（3）不能  组织培养产生的子代个体基因型相同，相互之间不能交配

点评 本题考查孟德尔遗传实验的过程，要求考生识记孟德尔遗传实验的过程，明确孟德尔遗传实验过程中既有正交也有反交；识记人工异花传粉过程，明确该实验中要对母本去雄，再授予父本的花粉．