Question

5．某植物的性别由M/m、F/f两对等位基因决定．其中，M决定雄性可育，m决定雄性不育；F决定雌性不育，f决定雌性可育．在该植物种群中，雄株（雄性可育植株）和雌株（雌性可育植株）几乎各占一半，只有极少数植株表现为雌雄同株（雄性、雌性都可育）．回答下列问题：
（1）该植物种群中，雌株的基因型为mmff；雄株为杂合子的概率是100%．
（2）该植物种群中，雄株和雌株杂交产生的后代，一般只出现雌株和雄株，且比例为1：1．据此分析，雄株的基因型是MmFf．请在如图方框中将这两对基因在染色体上的位置关系表示出来（用竖线代表染色体，用圆点代表基因）．
（3）该植物种群中，为什么会出现极少数雌雄同株的植株？①雄株发生基因突变产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；②雄株在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；③雄株发生含F的染色体片段缺失，产生了含M不含F的精子，子代会产生基因型为Mmf的雌雄同株植物．．

Answer 1

分析 1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；按照基因自由组合定律，位于同源染色体上的非等位基因是不进行自由组合的，遵循连锁定律．
2、由题意知，M决定雄性可育，m决定雄性不育；F决定雌性不育，因此雌株的基因型是mmff，由于雌株不产生含有F的雌配子，因此雄株的基因型是M_Ff．

解答 解：（1）由分析可知，雌株的基因型是mmff，雄株的基因型是M_Ff，雄株一定是杂合子．
（2）雄株和雌株杂交产生的后代，一般只出现雌株和雄株，且比例为1：1，由于雌株只产生一种配子mf，因此雄株产生两种类型的配子mf、Mf，比例是1：1，因此雄株的基因型是MmFf，且两对等位基因位于一对同源染色体上，M、F位于一条染色体上，m、f位于另一条染色体上，基因与染色体的位置关系是．
（3）出现极少数雌雄同株的原因：①雄株发生基因突变产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；  ②雄株在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；③雄株发生含F的染色体片段缺失，产生了含M不含F的精子，子代会产生基因型为Mmf的雌雄同株植物．
故答案为：
（1）mmff    100%
（2）MmFf         
（3）①雄株发生基因突变产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；  ②雄株在减数分裂过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，产生了Mf的精子，子代会产生基因型为Mmff的雌雄同株植物；③雄株发生含F的染色体片段缺失，产生了含M不含F的精子，子代会产生基因型为Mmf的雌雄同株植物．

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、判断．