Question

【题目】生物变异在进化中具有非常重要的作用，分析下列于生物变异的现象，并回答相关问题：

（1）玉米的高茎（显性）和矮茎（隐性）是一对相对性状（受基因A、a控制）；抗病（显性）和感病（隐性）为一对相对性状（受基因B、b控制）。一株基因型为AaBb的植株自交，（基因在染色体的上的位置如下图所示），观察到自交后代四种表现型及比例为： 高茎抗病：高茎感病：矮茎抗病：矮茎感病 =47:1:1:15。

若推测这种现象的出现是基因重组的结果，则发生该基因重组的时期是______________________ 。

若只考虑雄配子的形成过程发生了基因重组，则减数分裂过程中发生基因重组的精原细胞所占比例为______。

（2）诱变育种常用物理因素和化学因素进行诱变，请举出其中常用的化学因素的诱变试剂_________（至少两例），假设青霉菌有104个基因，每个基因的突变频率都是10-5，对于一个有108的个体的青霉菌群来说可能出现的基因突变数目是__________。诱变育种常应用于植物，例如芦笋（XY型性别决定植物），芦笋种群中植株不抗旱基因位于X染色体上，经研究发现应用紫外线处理芦笋植株的配子可产生显性突变的抗旱基因。某科研小组用紫外线处理多株不抗旱的雌雄植株的配子使部分配子发生显性突变，并受精获得大量后代，有一定数量的后代为抗旱个体。请分析后代_______________（能 / 不能）出现抗旱雄株数量明显多于抗旱雌株数量的现象，原因是：________________________。

Answer 1

【答案】 减数第一次分裂前期 1/8 亚硝酸 硫酸二乙酯 107 不能若抗旱突变为雌配子，则后代抗旱雌雄个体数目

基本相当，若突变为雄配子，则后代抗旱个体只为雌性，故后代不会出现抗病雄性个体

明显多于抗病雌性个体的现象

【解析】试题分析：根据题干信息分析已知，玉米的高茎（显性）和矮茎（隐性）是一对相对性状（受基因A、a控制）；抗病（显性）和感病（隐性）为一对相对性状（受基因B、b控制）。根据图形分析可知，两对基因位于一对同源染色体上，A和B连锁，a与b连锁，若为完全连锁，则其只能产生AB和ab两种配子，则自交后代的性状分离比理论上是1:2:1，而后代的性状分离是47:1:1:15，说明两对基因之间发生了交叉互换。

（1）根据以上分析已知，后代性状分离比为47:1:1:15是交叉互换的结果，而交叉互换发生在减数第一次分裂前期。若只考虑雄配子的形成过程发生了基因重组，则雄配子AB：Ab：aB：ab=47:1:1:15，所以重组类型的精原细胞所占比例为1/8。

（2）常见的诱导基因突变的化学因素有亚硝酸、硫酸二乙酯等。青霉菌有104个基因，每个基因的突变频率都是10-5，对于一个有108的个体的青霉菌群来说可能出现的基因突变数目=10-5×108×104=107。后代不能出现抗旱雄株数量明显多于抗旱雌株数量的现象，因为：若抗旱突变为雌配子，则后代抗旱雌雄个体数目；基本相当，若突变为雄配子，则后代抗旱个体只为雌性，故后代不会出现抗病雄性个体明显多于抗病雌性个体的现象。