Question

拟南芥的A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体的交换频率，a基因无此功能；B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能，用植株甲（AaBB）与植株乙（AAbb）作为亲本进行杂交实验，在F₂中获得了所需的植株丙（aabb）．
（1）花粉母细胞减数分裂时，联会形成的

 

经

 

染色体分离、姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中．
（2）a基因是通过将T-DNA插入到A基因中获得的，用PCR法确定T-DNA插入位置时，应从图1中选择的引物组合是

 

．

（3）就上述两对等位基因而言，F₁中有

 

种基因型的植株．F₂中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为

 

．
（4）杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R．两代后，丙获得C、R基因（图2）．带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光．

①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的

 

在减数分裂形成配子时发生了染色体交换．
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是

 

．
③本实验选用b基因纯合突变体是因为：利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在C和R基因位点间

 

，进而计算出交换频率．通过比较丙和

 

的交换频率，可确定A基因的功能．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能发生交叉互换．在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答．

解答： 解：（1）减数分裂过程中，减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，而在减数第一次分裂后期，同源染色体分离．
（2）引物Ⅰ和Ⅲ延伸的方向向左，引物Ⅱ引物延伸的方向向右，引物组合只能是Ⅰ和Ⅱ，或Ⅱ和Ⅲ．扩增T-DNA插入位置，应该是扩增包括T-DNA和两侧A基因片段．故选引物Ⅱ和Ⅲ．
（3）由于P代基因型为AaBB和Aabb，因为两对基因独立遗传，单独考虑B、b基因，F₁基因型为Bb，自交得F2相关基因分离比为BB：Bb：bb（花粉粒不分离）=1：2：1，故花粉粒不分离植株所占比例为

1

4

．
（4）①甲乙杂交得F₁代，其基因型为AACBb、AARBb、ACaBb、ARaBb，丙1号染色体组成为aRaC 故其亲代基因型为ACaBb、ARaBb，且父母本都需发生交叉互换．
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点只发生一次交换，则产生的花粉1号染色体基因组成为a、aCR、aC、aR．分别为蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色．
③b基因纯合突变体由于花粉粒不分离，便于数据统计．本实验的目的是检验A基因对于基因交换频率的影响，故需通过AA与aa个体对比来分析．
故答案为：
 （1）四分体   同源
（2）Ⅱ和Ⅲ
（3）2   

1

4

（4）①父母本
②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色
③是否发生交叉互换和交换次数      乙

点评：本题考查减数分裂和生物变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．