Question

自交不親和性指某一植物的雌雄兩性機能正常，但不能進行自花傳粉或同一品系內異花傳粉的現象，如某品種煙草為雌雄同株植物，卻無法自交產生后代．請回答：
（1）煙草的自交不親和性是由系列復等位基因（S₁、S₂、…S₁₅．）控制，以上復等位基因的出現是

 

的結果，同時也體現了該變異的

 

（特點）．
（2）煙草的花粉只有通過花粉管輸送到卵細胞所在處，才能完成受精．如圖為不親和基因的作用規(guī)律：

①將基因型為S₁S₂的花粉授予基因型為S₂S₄的煙草，則子代的基因型為

 

；若將上述親本進行反交，子代的基因型為

 

．
②自然條件下，煙草不存在S系列基因的純合個體，結合示意圖說出理由：

 

．
（3）自交不親和性是植物經長期

 

形成的，有利于異花傳粉，從而提高了

 

的多樣性．
（4）研究發(fā)現，煙草的自交能育對自交不親和為顯性，種子的褐色對黃色為顯性，且兩對性狀可獨立遺傳．現有黃粒自交不親和與純種的褐粒自交能育種子少量，請完成下面培育穩(wěn)定遺傳的黃粒種子的實驗：
①將黃粒與褐粒種子分別種植．開花前，將由

 

種子發(fā)育成的植株套袋，開花期授以由

 

種子發(fā)育成的植株的花粉，獲得種子．
②種植種子，開花季節(jié)取其花藥進行培養(yǎng)獲得單倍體幼苗．然后用

 

進行處理，繼續(xù)培養(yǎng)得正常植株．
③開花前將所有正常植株

 

處理，收獲種子后保留

 

性狀即可．

Answer 1

考點：基因突變的特征,雜交育種,生物進化與生物多樣性的形成

專題：

分析：由圖可知，卵細胞是S₁和S₂時，S₁和S₂的花粉不能受精而S₃和S₄的花粉能受精．所以雄配子不能給相同基因組成的雌配子受粉．

解答： 解：（1）控制同一性狀的不同表現型的基因互為等位基因；等位基因是基因突變產生的．由于產生的等位基因多，所以體現了基因突變的不定向性．
（2）①若基因型為S₁S₂的花粉授予基因型為S₂S₄的煙草，S₂S₄的煙草產生的卵細胞是S₂和S₄，所以只能接受S₁的花粉，子代基因型為S₁S₂和S₁S₄．如進行反交，則卵細胞為S₁和S₂，所以只能接受S₄的花粉，子代基因型為S₁S₄和S₂S₄．
②由分析可知，當花粉所含S基因與卵細胞的S基因種類相同時，花粉管就不能伸長完成受精，所以自然條件下，煙草不存在S系列基因的純合個體．
（3）自交不親和性是植物經長期自然選擇形成的，有利于異花傳粉，從而提高了基因（或遺傳）的多樣性．
（4）本實驗是為獲得能穩(wěn)定遺傳的黃粒種子，而現有的種子是黃粒自交不親和與純種褐粒自交能育，所以采用黃粒與褐粒雜交獲得種子，由于黃粒是自交不親和，所以需要將黃粒種子發(fā)育的植株套袋，防止其它植株的花粉進行傳粉，在開花其授以褐粒種子發(fā)育植株的花粉，獲得F₁種子．F₁表現型為自交能育褐色．F₁能產生四種配子，用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，然后用一定濃度的秋水仙素處理，可獲得正常純合子植株，分別為黃色雜交不親和、黃色雜交親和、褐色雜交不親和、褐色雜交親和．所以在開花前將所有正常植株套袋處理，能產生種子的黃粒性狀為能穩(wěn)定遺傳的植株，保留其種子即可．
故答案為：
（1）基因突變   不定向性
（2）①S₁S₂和S₁S₄    S₁S₄和S₂S₄
②當花粉所含S基因與卵細胞的S基因種類相同時，花粉管就不能伸長完成受精
（3）自然選擇   基因（或遺傳）
（4）①黃粒    褐粒
②一定濃度秋水仙素（適宜的低溫）
③套袋   黃粒

點評：本題考查育種相關知識，意在考查考生能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題．