Question

12．拟南芥（2N=10）为自花传粉的植物．其A基因决定配子的育性（A基因失活会使可育的配子所占的比例下降）．研究者将某种抗性基因插入到基因A，获得了抗性植株甲A⁺A，将植株甲和植株乙AA进行杂交实验，F₁的表现型及比例如表：

组别	亲本组合	F1中抗性植株所占的比例
①	♂甲×♀乙	$\frac{1}{3}$
②	♂乙×♀甲	$\frac{1}{2}$
③	♂甲×♀甲	？

（1）拟南芥被誉为“植物中的果蝇”，是遗传学研究的理想材料，其原因是染色体数目少、相对性状易于区分、繁殖周期短、子代个体多等（答出一点）．要测定拟南芥基因组全部DNA序列，需要研究5条染色体．
（2）被抗性基因插入的A基因用A⁺表示，由组合①②推知A基因失活使雄性（雄性、雌性）配子可育性减少了50%．
（3）预期组合③中F₁抗性植株所占的比例为$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 分析题意可知，将某种抗性基因插入到基因A，则基因A失活了．A⁺A和AA杂交后代理论上是抗性植株A⁺A：非抗性植株AA=1：1．组合①中抗性植株减少，说明A基因失活使雄性配子可育性减少；组合②抗性植株符合理论值，说明A基因失活不影响雌性配子的可育性．据此分析解答．

解答 解：（1）拟南芥被誉为“植物中的果蝇”，是遗传学研究的理想材料，其原因是拟南芥的染色体数目少、相对性状易于区分、繁殖周期短、子代个体多等．由“拟南芥（2N=10）为自花传粉的植物”可知，该植物体细胞中有5对同源染色体，且雌雄同体，故基因组测序只需测5条染色体．
（2）被抗性基因插入的A基因用A⁺表示，A⁺A和AA杂交后代理论上是抗性植株A⁺A：非抗性植株AA=1：1，抗性植株占$\frac{1}{2}$．由组合②抗性植株所占的比例符合理论值，说明A基因失活不影响雌性配子的可育性．由组合①中抗性植株所占的比例为$\frac{1}{3}$，则甲产生的雄配子A⁺：A=1：2，说明A基因失活使雄性配子可育性减少了50%．
（3）组合③中♂甲A⁺A和♀甲A⁺A杂交，甲产生的雄配子A⁺：A=1：2，甲产生的雌配子A⁺：A=1：1，则F₁非抗性植株所占的比例为$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{3}$，因此F₁抗性植株所占的比例为1-$\frac{1}{3}$=$\frac{2}{3}$．
故答案为：
（1）染色体数目少、相对性状易于区分、繁殖周期短、子代个体多等      5
（2）雄性   50%
（3）$\frac{2}{3}$

点评 本题结合表格数据，考查基因分离定律的实质和应用，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生分析题意、获取信息、实验设计及预测基因型和表现型的能力．属于对理解、应用层次的考查．