Question

为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因（HVA）导入小麦细胞（体细胞中含有21对染色体），筛选出HVA基因成功整合到染色体上的小麦细胞，并用植物组织培养的方法培育成高抗旱性T₀植株（假定HVA基因都能正常表达）．小麦是两性花，其中的雄蕊和雌蕊同时成熟．
（1）某T₀植株是由含一个HVA基因的小麦细胞培养成的，该植株产生的配子中，含有HVA基因的配子所占比例为

 

%，该个体的细胞在

 

分裂过程中，由同源染色体形成四分体，

 

是由染色体携带着从体细胞传到配子的．在如图细胞中画出T₀植株某细胞四分体时期的图象（用两个四分体来表示，标出HVA基因）
（2）假如每对同源染色体上只能整合一个HVA基因，鉴定植物细胞中整合了多少个HVA基因的最简单的方法是

 

，如果用整合了HVA基因的某植株的花粉给没有整合HVA基因的植株授粉，子代中抗旱植株：不抗旱植株=15：1，说明此植株的体细胞中整合了

 

个HVA基因．

Answer 1

考点：细胞的减数分裂,基因的分离规律的实质及应用

专题：

分析：1、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞分裂．
（3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）．
2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．
3、逐对分析法：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例，最后再相乘．

解答： 解：（1）某T₀植株是由含一个HVA基因的小麦细胞培养成的，可视为杂合子，因此该植株产生的配子中，有一半含有HVA基因；同源染色体两两配对形成四分体发生在减数分裂过程中，该过程中核（HVA）基因是由染色体携带着从体细胞传到配子的．T₀植株某细胞中只含有一个HVA基因，但经过减数第一次分裂间期染色体的复制，基因数目加倍，且两个HVA基因位于一条染色体的姐妹染色单体上，如图所示（用两个四分体来表示，标出HVA基因）：

（2）鉴定植物细胞中整合了多少个HVA基因的方法有自交和测交，其中自交是最简单的方法；如果用整合了HVA基因的某植株的花粉给没有整合HVA基因的植株授粉，子代中抗旱植株：不抗旱植株=15：1，即不抗旱植株占

1

16

．假设此植株的体细胞中整合了n个HVA基因，且每对同源染色体上只能整合一个HVA基因，则子代中不抗旱植株的比例为（

1

2

）ⁿ，因此（

1

2

）ⁿ=

1

16

，计算可得n=4，即此植株的体细胞中整合了4个HVA基因．
故答案为：
（1）50     减数   核（HVA）基因  

（2）自交    4

点评：本题考查基因工程、减数分裂、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因工程的相关操作，明确T₀植株为杂合子；识记减数分裂不同时期的特点；掌握基因分离定律和基因自由组合定律的实质，根据题干要求“最简单”答题，能采用逐对分析法进行相关计算．