Question

黑毛節(jié)有全雌株（只有雌花）、全雄株（只有雄花）和正常株（雌花、雄花均有）等不同性別類型的植株，研究人員利用基因芯片檢測(cè)黑毛節(jié)不同細(xì)胞的基因表達(dá)情況如實(shí)驗(yàn)一，做雜交實(shí)驗(yàn)二，結(jié)果如圖示．請(qǐng)回答問題：

（1）研究人員將黑毛節(jié)已知的8種基因制成基因探針，基因芯片的一橫行的各格中都固定同一種基因探針．然后分離出黑毛節(jié)的7種不同功能的細(xì)胞，將每種細(xì)胞的

 

分子結(jié)合上熒光標(biāo)記物質(zhì)，每一縱列的格中都加入同一種細(xì)胞的標(biāo)記后的分子．標(biāo)記分子有可能與基因探針依據(jù)

 

原則發(fā)生雜交．如果8種基因中有一種為細(xì)胞呼吸酶基因，它最可能是基因

 

（填編號(hào)）．
（2）統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)F₂性狀分離比接近于3：10：3，據(jù)此推測(cè)黑毛節(jié)的性別類型由

 

對(duì)基因控制，其遺傳方式符合基因的

 

定律．F₂正常株的產(chǎn)生所屬的變異類型是

 

．
（3）若第一對(duì)基因以A、a表示，第二對(duì)基因以B、b表示，第三對(duì)基因以C、c表示…，以此類推，則實(shí)驗(yàn)二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=

 

．
（4）為判定F₂中某一全雄株的基因型，請(qǐng)?jiān)诓挥玫狡渌�植株，不用到基因測(cè)序的情況下，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究．請(qǐng)以雜合子為例，用遺傳圖解配以文字說明判定過程．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,細(xì)胞的分化

專題：

分析：（1）細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，即不同細(xì)胞選擇表達(dá)的基因不完全相同．
（2）根據(jù)F₂性狀分離比之和為16的，是F₁是兩對(duì)基因都雜合的，且兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳．

解答： 解：（1）細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，即不同細(xì)胞選擇表達(dá)的基因不完全相同．合成的
mRNA不同，選取某個(gè)基因制成基因探針，若能和某個(gè)細(xì)胞中的mRNA雜交成功，說明該基因在該細(xì)胞中得到了表達(dá)，否則就沒表達(dá)．雜交所依據(jù)的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，細(xì)胞呼吸酶基因在所有細(xì)胞中都表達(dá)．
（2）因?yàn)镕₂性狀分離比之和為16的，所以F₁是兩對(duì)基因都雜合的，且兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳，其產(chǎn)生的變異類型屬于基因重組．
（3）據(jù)題意可知，A_B_，和aabb是正常植株，若假設(shè)A_bb是雄株，那么aaB_是雌株，實(shí)驗(yàn)二中F₂正常植株中

9

10

的A_B_，

1

10

的aabb，其自交結(jié)果為：

9

10

的A_B_自交=

9

10

×（

5

36

雄株+

5

36

雌株+

26

36

正常植株）

1

10

的aabb自交=

1

10

正常植株，所以F₂正常植株自交后代中

1

8

全雄株，

1

8

全雄株，

3

4

正常植株，則實(shí)驗(yàn)二中F₂正常株自交后代中全雌株：正常株：全雄株=1：6：1．
（4）判定F₂中某一全雄株的基因型，在不用到其它植株，不用到基因測(cè)序的情況下，可采用單倍體育種的方法．根據(jù)后代的性別表現(xiàn)及比例即可判別．
答案為：
（1）mRNA  堿基互補(bǔ)配對(duì)  2
（2）2   自由組合  基因重組
（3）1：6：1

點(diǎn)評(píng)：本題考查細(xì)胞分化的相關(guān)知識(shí)，明確人體所有的體細(xì)胞含有相同的基因；識(shí)記細(xì)胞分化的概念，掌握細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，明確人體不同細(xì)胞選擇表達(dá)的基因不完全相同．凡是F2性狀分離比之和為16的，其F1基因型肯定是兩對(duì)基因都雜合的，且兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，按基因的自由組合定律遺傳．