Question

12．自交不親和性是指某一植物的雌雄兩性機(jī)能正常，但不能進(jìn)行自花傳粉或同一品系內(nèi)異花傳粉的現(xiàn)象．如某品種煙草為二倍體雌雄同株植物，卻無(wú)法自交產(chǎn)生后代．
（1）煙草的自交不親和性是由位于一對(duì)同源染色體上的復(fù)等位基因（S₁S₂…S₁₅）控制，以上復(fù)等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，同時(shí)也體現(xiàn)了該變異具有不定向特點(diǎn)．
（2）煙草的花粉只有通過(guò)花粉管伸長(zhǎng)（花粉管由花粉萌發(fā)產(chǎn)生）輸送到卵細(xì)胞所在處，才能完成受精．下表為不親和基因的作用規(guī)律：

親本組合	S3S4♂×S1S2♀	S1S2自交	S1S2♂×S1S3♀
花粉管萌發(fā)情況	S3 S4花粉管都能伸長(zhǎng)	S1 S2花粉管都不能伸長(zhǎng)	只有S2花粉管能伸長(zhǎng)

①將基因型為S₁S₄的花粉授于基因型為S₂S₄的煙草，則子代的基因型為S₁S₄、S₁S₂；若將上述親本進(jìn)行反交，子代的基因型為S₂S₄、S₁S₂．
②在雜交育種時(shí)，用兩種自交不親和的植株做親本，可以省略雜交過(guò)程的去雄操作．
（3）科學(xué)家將某抗病基因M成功導(dǎo)入基因型為S₂S₄的煙草體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培養(yǎng)后獲得成熟的抗病植株．如圖，已知M基因成功導(dǎo)入到S₂所在Ⅱ號(hào)染色體上，但不清楚具體位置．現(xiàn)以該植株為父本（父本或母本），與基因型為S₁S₂的個(gè)體雜交，根據(jù)子代中的抗病個(gè)體的比例確定M基因的具體位置．
Ⅰ．若后代中抗病個(gè)體占$\frac{1}{2}$，則說(shuō)明M基因插入到S₂基因中使該基因失活．
Ⅱ．若后代中抗病個(gè)體占0，則說(shuō)明M基因插入到S₂基因之外的其它部位．

Answer 1

分析 1、基因突變產(chǎn)生等位基因，由于基因突變是不定向的，因此產(chǎn)生復(fù)等位基因．
2、由表格信息可知，具有與卵細(xì)胞相同的基因的花粉不能萌發(fā)完成受精作用，在解答該問(wèn)題時(shí)可以根據(jù)自交不親和的機(jī)理判斷能萌發(fā)完成受精作用的花粉的基因型，用雌雄配子結(jié)合法寫(xiě)出雜交后代的基因型．

解答 解：（1）由分析可知，復(fù)等位基因出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果，體現(xiàn)了基因突變具有不定向的特點(diǎn)．
（2）①基因型為S₁S₄的花粉授于基因型為S₂S₄的煙草，花粉S₁能萌發(fā)，S₄不能萌發(fā)，因此后代的基因型是S₁S₄、S₁S₂；如果以基因型為S₂S₄的花粉授于基因型為S₁S₄的煙草，則不能萌發(fā)的花粉的基因型是S₄，S₂花粉能萌發(fā)完成受精作用，因此后代的基因型是S₂S₄、S₁S₂．
②由于存在自交不親和現(xiàn)象，因此雜交育種時(shí)，用兩種自交不親和的植株做親本，可以省略雜交過(guò)程的去雄操作步驟．
（3）M基因成功導(dǎo)入到S₂所在Ⅱ號(hào)染色體上，如果M基因插入S₂位置，S₂會(huì)因結(jié)構(gòu)改變而失活，以該個(gè)體為父本，與基因型為S₁S₂的母本個(gè)體雜交，由于父本S₂失活，含有S2的花粉能萌發(fā)完成受精，產(chǎn)生具有抗病性基因、不具有抗病性基因兩種配子，比例是1：1，因此雜交后代具有抗病性的比例占$\frac{1}{2}$；如果插入其他位置，不影響S₂基因的活性，則含有M的S₂基因的花粉不能萌發(fā)完成受精作用，雜交后代都不抗�。�
故答案為：
（1）基因突變   不定向
（2）①S₁S₄、S₁S₂ ②S₂S₄、S₁S₂
（3）父本    $\frac{1}{2}$   0

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生分析題干獲取信息的能力，理解基因分離定律的知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，并應(yīng)用題干信息進(jìn)行推理、解答問(wèn)題．