Question

【題目】生物變異在進化中具有非常重要的作用，分析下列于生物變異的現象，并回答相關問題：

（1）玉米的高莖（顯性）和矮莖（隱性）是一對相對性狀（受基因A、a控制）；抗病（顯性）和感病（隱性）為一對相對性狀（受基因B、b控制）。一株基因型為AaBb的植株自交，（基因在染色體的上的位置如下圖所示），觀察到自交后代四種表現型及比例為： 高莖抗病：高莖感病：矮莖抗病：矮莖感病 =47:1:1:15。

若推測這種現象的出現是基因重組的結果，則發生該基因重組的時期是______________________ 。

若只考慮雄配子的形成過程發生了基因重組，則減數分裂過程中發生基因重組的精原細胞所占比例為______。

（2）誘變育種常用物理因素和化學因素進行誘變，請舉出其中常用的化學因素的誘變試劑_________（至少兩例），假設青霉菌有104個基因，每個基因的突變頻率都是10-5，對于一個有108的個體的青霉菌群來說可能出現的基因突變數目是__________。誘變育種常應用于植物，例如蘆筍（XY型性別決定植物），蘆筍種群中植株不抗旱基因位于X染色體上，經研究發現應用紫外線處理蘆筍植株的配子可產生顯性突變的抗旱基因。某科研小組用紫外線處理多株不抗旱的雌雄植株的配子使部分配子發生顯性突變，并受精獲得大量后代，有一定數量的后代為抗旱個體。請分析后代_______________（能 / 不能）出現抗旱雄株數量明顯多于抗旱雌株數量的現象，原因是：________________________。

Answer 1

【答案】 減數第一次分裂前期 1/8 亞硝酸 硫酸二乙酯 107 不能若抗旱突變為雌配子，則后代抗旱雌雄個體數目

基本相當，若突變為雄配子，則后代抗旱個體只為雌性，故后代不會出現抗病雄性個體

明顯多于抗病雌性個體的現象

【解析】試題分析：根據題干信息分析已知，玉米的高莖（顯性）和矮莖（隱性）是一對相對性狀（受基因A、a控制）；抗病（顯性）和感病（隱性）為一對相對性狀（受基因B、b控制）。根據圖形分析可知，兩對基因位于一對同源染色體上，A和B連鎖，a與b連鎖，若為完全連鎖，則其只能產生AB和ab兩種配子，則自交后代的性狀分離比理論上是1:2:1，而后代的性狀分離是47:1:1:15，說明兩對基因之間發生了交叉互換。

（1）根據以上分析已知，后代性狀分離比為47:1:1:15是交叉互換的結果，而交叉互換發生在減數第一次分裂前期。若只考慮雄配子的形成過程發生了基因重組，則雄配子AB：Ab：aB：ab=47:1:1:15，所以重組類型的精原細胞所占比例為1/8。

（2）常見的誘導基因突變的化學因素有亞硝酸、硫酸二乙酯等。青霉菌有104個基因，每個基因的突變頻率都是10-5，對于一個有108的個體的青霉菌群來說可能出現的基因突變數目=10-5×108×104=107。后代不能出現抗旱雄株數量明顯多于抗旱雌株數量的現象，因為：若抗旱突變為雌配子，則后代抗旱雌雄個體數目；基本相當，若突變為雄配子，則后代抗旱個體只為雌性，故后代不會出現抗病雄性個體明顯多于抗病雌性個體的現象。