水稻的甲品系和乙品系雖然能進行雜交,但雜交后代經常出現不育,這一現象與3號染色體上S基因有關。我國科研人員用甲品系(一對3號染色體為AA)和乙品系(一對3號染色體為BB)進行雜交實驗,結果如圖1。

(1)在F1減數分裂的過程中,同源染色體同源染色體彼此分離,形成含A或B染色體的雌雄配子。據圖1可知,雌雄配子結合形成的F2中染色體為AA的個體極少,因此F2個體染色體的比例約為AB:BB=1:1。
(2)對3號染色體的S基因測序發現,甲、乙品系的S基因分別為Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的顯微照片如圖2。請依據圖2結果,解釋圖1所示雜交中出現F2結果的原因:F1含Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機結合,導致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb :SbSb)=1:1F1含Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機結合,導致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb :SbSb)=1:1。
(3)為探究花粉發育不良的原因,科研人員利用PCR技術檢測Sa基因的表達情況,結果如圖3。
①提取 花粉細胞的RNA花粉細胞的RNA,在逆轉錄酶的作用下形成cDNA,作為PCR的模板。PCR擴增時,反應體系中還需加入的物質有 原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA)原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA)。
②由圖3結果推測,F1植株中Sa基因的表達受到Sb基因的抑制,推測的依據是 F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達水平低F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達水平低。
(4)研究發現,乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位點上Sb基因的拷貝數不同。科研人員用不同品系的水稻進行雜交,檢測后代中SaSa基因型的比例,結果如下表所示。
雜交組合 | F1基因型 | F2中 SaSa 基因型比例 |
甲品系×乙品系 | Sa /3×Sb | 0.4 |
甲品系×丙品系 | Sa /1×Sb | 21.0 |
甲品系×丁品系 | Sa /2×Sb | 9.7 |
實驗結果說明,
Sb基因對Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數量成正相關
Sb基因對Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數量成正相關
。【考點】雜交育種.
【答案】同源染色體;F1含Sa基因的花粉幾乎不育,但不影響雌配子的活性,雌雄配子隨機結合,導致F2AA(SaSa基因型)比例極低,AB:BB(SaSb :SbSb)=1:1;花粉細胞的RNA;原料(脫氧核苷酸4種)、ATP(能量)、耐高溫的DNA聚合酶、引物(一段RNA);F1的基因型為SaSb,與基因型為SaSa的甲品系相比,Sa基因表達水平低;Sb基因對Sa基因的抑制作用與Sb基因拷貝數量成正相關
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:34引用:5難度:0.5
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