Question

擬南芥的A基因位于1號染色體上，影響減數(shù)分裂時(shí)染色體交換頻率，a基因無此功能；B基因位于5號染色體上，使來自同一個(gè)花粉母細(xì)胞的四個(gè)花粉粒分離，b基因無此功能。用植株甲（AaBB）與植株乙(AAbb)作為親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，在F₂中獲得了所需植株丙（aabb）。

（1）花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，聯(lián)會形成的_________經(jīng)_______染色體分離、姐妹染色單體分開，最終復(fù)制后的遺傳物質(zhì)被平均分配到四個(gè)花粉粒中。

（2）a基因是通過將T-DNA插入到A基因中獲得的，用PCR法確定T-DNA插入位置時(shí)，應(yīng)從圖1中選擇的引物組合是________。

（3）就上述兩對等位基因而言，F(xiàn)₁中有______種基因型的植株。F₂中表現(xiàn)型為花粉粒不分離的植株所占比例應(yīng)為_______。

（4）雜交前，乙的1號染色體上整合了熒光蛋白基因C、R。兩代后，丙獲得C、R基因（圖2）。帶有C、R基因的花粉粒能分別呈現(xiàn)出藍(lán)色、紅色熒光。

①丙獲得了C、R基因是由于它的親代中的____________在減數(shù)分裂形成配子時(shí)發(fā)生了染色體交換。

②丙的花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若染色體在C和R基因位點(diǎn)間只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的四個(gè)花粉粒呈現(xiàn)出的顏色分別是______________。

③本實(shí)驗(yàn)選用b基因純合突變體是因?yàn)椋豪�用花粉粒不分離的性狀，便于判斷染色體在C和R基因位點(diǎn)間________，進(jìn)而計(jì)算出交換頻率。通過比較丙和_____的交換頻率，可確定A基因的功能。

Answer 1

【答案】（1）四分體    同源

（2）Ⅱ和Ⅲ

（3）2    25%

（4）①父本和母本           

②藍(lán)色、紅色、藍(lán)和紅疊加色、無色

③交換與否和交換次數(shù)     乙

【解析】本題考查關(guān)于減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會時(shí)交叉互換的概念及過程的理解。對考生關(guān)于減數(shù)分裂的概念和有關(guān)知識要求較高，試題考查方式較為靈活，極具特色。屬于中高難度試題。

（1）減數(shù)分裂中，同源染色體會聯(lián)會形成四分體，接著同源染色體彼此分離；

（2）確定T-DNA插入位置時(shí)，需擴(kuò)增A中T-DNA兩側(cè)片段，在DNA聚合酶的作用下從引物的3’端開始合成，即DNA復(fù)制時(shí)子鏈的延伸方向?yàn)?’→3’，故選擇Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)片段做引物；

（3）由親代甲（AaBB）、乙（AAbb）雜交，可知F₁中有AABb、AaBb兩種基因型。F₁自交到F₂（從圖2可知），得到花粉粒不分離的植株（bb）所占的比例為25%;

（4）①本題目的之一是通過實(shí)驗(yàn)，檢測A基因?qū)τ诨�因交換頻率的影響。故需將AA個(gè)體與aa個(gè)體進(jìn)行比較，同時(shí)，為了鑒別是否發(fā)生交換，選擇熒光蛋白基因C、R整合到相應(yīng)染色體上。本題中親代乙中C、R基因與A基因位于1號染色體上。故減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體部分片段互換，致使C、R在F₂中與a基因位于1號染色體上。所以丙獲得C、R基因是由于F1在減數(shù)分裂形成配子時(shí)發(fā)生了染色體交換；

②丙的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，若染色體在C和R基因位點(diǎn)見只發(fā)生一次交換，則產(chǎn)生的四個(gè)花粉粒，且四種花粉粒,即呈現(xiàn)出的顏色分別僅含C藍(lán)色、僅含R紅色、C、R整合在一條染色體上紅藍(lán)疊加呈紫色，不含熒光標(biāo)記基因的無色；故產(chǎn)生的四個(gè)花粉粒的顏色是：紅色、藍(lán)色、紫色、無色

③、本實(shí)驗(yàn)選用b基因純合個(gè)體是為了利用花粉粒不分離的性狀，便于統(tǒng)計(jì)判斷染色體在C、R基因間是否發(fā)生互換，通過丙（aa）與乙（AA）比較，可確定A基因?qū)τ诨�因交換次數(shù)的影響。