Question

10．自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象．如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代．请回答问题：
（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S₁、S₂…S₁₅）控制，烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精．下图为不亲和性基因的作用机制：

现将基因型为S₂S₃的花粉授于基因型为S₂S₄的烟草，则子代的基因型为S₂S₃、S₃S₄．自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，结合图说出理由：花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能完成受精．
（2）科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S₂S₄的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株．如图，已知M基因成功导入到S₂所在II号染色体上，但不清楚具体位置．
现以该植株为本（父本或母本），与基因型为S₁S₂的个体杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置．
I．若后代中抗病个体占50%，则说明M基因插入到S₂基因中使该基因失活．
II．若后代中抗病个体占0，则说明M基因插入到S₂基因之外的其他部位．
用遗传图解分析I情况（转基因亲本基因型S₄M）：
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Answer 1

分析 基因分离定律的实质：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，分别进入不同的配子中随配子独立遗传给后代；根据题意和图示分析可知：卵细胞是S₁和S₂时，S₁和S₂的花粉不能受精而S₃和S₄的花粉能受精．所以雄配子不能给相同基因组成的雌配子受粉．

解答 解：（1）（2）若基因型为S₂S₃的花粉授予基因型为S₂S₄的烟草，S₂S₄的烟草产生的卵细胞是S₂和S₄，所以只能接受S₃的花粉，子代基因型为S₂S₃和S₃S₄．由题图可知，花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能完成受精，因此自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体．
（2）该实验的目的是判断导入基因的位置，以该植株为父本，与基因型为S₁S₂的母本杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置．如果M基因插入到S₂基因中使该基因失活，则后代中抗病个体占50%；如果M基因插入到S₂基因之外的其他部位，S2无法进行完成受精，后代中无抗病个体．遗传图解如下：

故答案为：
（1）S₂S₃、S₃S₄ 花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能完成受精
（2）父本    50%         0
遗传图解：

点评 本题考查基因的分离定律、育种相关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．