Question

马铃薯(2n=48)是一种重要的经济作物，但病毒的侵染会导致其产量大幅下降，培育抗病毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。病毒复制酶基因(T)通常整合到受体细胞的9号染色体上，转基因抗病毒马铃薯植株基因型可表示为Tt。已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的马铃薯植株A，其细胞中9号染色体组成情况如下图1。限制酶Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT。诸同答下列问题：

(1)上述抗病毒植株A的变异类型有   。植株A自交产生F₁，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：1，则说明T基因位于   染色体上。
(2)以植株A为母本，以正常的不抗病毒植株为父本进行杂交产生的F₁中，发现了一株抗病毒植株B，其染色体及基因组成如图2。分析该植株出现的原因可能有   。若以上述过程得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例   ，其中得到的染色体数目异常植株占   。
(3)若图3中虚线方框内的碱基对被C—G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t(不能控制合成正常的病毒复制酶)。从抗病毒植株B(图2所示)中分离出图3及其对应的DNA片段，用限制酶Swa I完全切割，产物中共有   种不同长度的DNA片段。

(4)若从上述抗病毒马铃薯植株B自交所得某F₁细胞中分离出其中所含的各种T(或t)基因有关区域，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段，那么该植株的基因型有多种可能性，其共同特点是   。

Answer 1

(1)染色体结构变异(或染色体结构缺失)和基因重组 异常  (2)母本(或父本)减数分裂时9号同源染色体未分离或父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极 抗病毒：不抗病毒=2：3  3／5  (3)4  (4)同时含有T和t基因

解析试题分析：（1）马铃薯植株A有导入目的基因，变异类型为基因重组，9号染色体结构缺失，为染色体变异。植株A自交产生F₁，如果9号染色体正常，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：3，实际为1:1,说明T基因位于异常染色体，则Tt只形成1种花粉：T，形成2种卵细胞：1T:1t。
（2）据图2分析，B有2条9号正常染色体，1条异常9号染色体，基因型为Ttt，其母本为Tt，父本为tt，可能是Tt卵细胞）与t精子结合而成，或者T卵细胞与tt精子结合而成，即母本(或父本)减数分裂时9号同源染色体未分离形成异常配子（Tt卵细胞与异常精子tt）；或者父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极，形成异常精子tt.以植株B为父本进行测交，即Ttt×tt，Ttt产生配子比例为：1T（致死）:2t:2Tt:1tt，故子代基因型为2tt:2Ttt:1ttt，即抗病毒：不抗病毒=2：3。染色体数目异常植株占3／5。
（3）Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT，对于基因T，有2个酶切位点，有330bp、847bp、777bp三种长度DNA，碱基对被C—G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t，有1个酶切位点被破坏，故对于基因t，有330bp、1654bp两种长度DNA，故共有4种长度DNA。
（4）从上题分析，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段,必须同时含有基因T和t。
考点：本题考查基因工程和减数分裂相关知识以及遗传定律运用，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。