Question

15．?dāng)M南芥的M基因決定雄配子的育性，M基因失活會(huì)使雄配子育性減少$\frac{1}{3}$；N基因決定種子的育性（種子的育性與種子是否萌發(fā)發(fā)育成植株有關(guān)），但是在種子中，來(lái)自親代母本的N基因不表達(dá)．研究者將某種抗性基因插入到野生型植株（MMNN）的M基因或N基因中，獲得了“敲除”M基因的抗性植株甲（MmNN，m為抗性基因）和“敲除”N基因的抗性植株乙（MMNn，n為抗性基因）．
（1）M、N基因的區(qū)別主要是由于構(gòu)成它們的脫氧核苷酸的排列順序和數(shù)目不同．
（2）進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)：乙♀ⅹ甲♂，則F₁種子中，基因型為MmNn的所占比例為$\frac{1}{5}$，可育種子所占比例為100%；F₁植株中抗性植株所占比例為$\frac{7}{10}$．
（3）為了探究M、N基因所在的位置，讓（2）中實(shí)驗(yàn)所得F₁中基因型為MmNn的植株自交，據(jù)后代相關(guān)表現(xiàn)型及比例，作出如下推測(cè)：
①若后代種子中可育種子所占比例為$\frac{1}{2}$，且后代植株中抗性植株所占比例為$\frac{17}{20}$，則表明M、N基因位于非同源染色體上；
②若后代種子中可育種子所占比例為$\frac{2}{5}$，且后代植株中抗性植株所占比例為100%，則表明M、N基因位于同一對(duì)同源染色體上．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：
（1）位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的．
（2）在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）遺傳信息是指DNA分子中的脫氧核苷酸的排列順序，因此M、N基因的區(qū)別主要是由于 構(gòu)成它們的脫氧核苷酸的排列順序和數(shù)目不同．
（2）進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)：乙♀（MMNn）ⅹ甲♂（MmNN），母本產(chǎn)生的配子種類和比例為：MN：Mn=1：1，由于“M基因失活會(huì)使雄配子育性減少$\frac{1}{3}$”，父本產(chǎn)生的雄配子的種類和比例為MN：mN=3：2，因此F₁種子中，基因型為MmNn的所占比例=$\frac{1}{2}×\frac{2}{5}=\frac{1}{5}$，可育種子所占比例為 100%；F₁植株中只要帶有基因m或帶有基因n均具有抗性，即只有MMNN不具有抗性，因此抗性植株所占比例=1-MMNN=1-$\frac{1}{2}×\frac{3}{5}$=$\frac{7}{10}$．
（3）為了探究M、N基因所在的位置，讓（2）中實(shí)驗(yàn)所得F₁中基因型為的植株自交，據(jù)后代相關(guān)表現(xiàn)型及比例，作出如下推測(cè)：
①若M、N基因位于非同源染色體上，則遵循基因的自由組合定律，親本MmNn產(chǎn)生的配子中有一半雄配子和一半雌配子，其中雌配子中有一半具有N基因，因此后代種子中可育種子所占比例為$\frac{1}{2}$；即只有雄配子中含有N基因后代才可育，因此雄配子只考慮MN：mN=1：1，后代植株中抗性植株所占比例=1-MMNN=1-$\frac{17}{20}$，則表明；
②若M、N基因位于同一對(duì)同源染色體上，則F₁中基因型為MmNn的植株產(chǎn)生的配子只有Mm、mN兩種，考慮雄性不育，雄配子的種類和比例為Mn：mN=3：2，而雌配子中N基因不表達(dá)，因此后代種子中可育種子所占比例=$\frac{2}{5}$，且后代植株中（MmNn、mmNN）抗性植株所占比例為100%．
故答案為：
（1）構(gòu)成它們的脫氧核苷酸的排列順序和數(shù)目不同
（2）$\frac{1}{5}$           100%          $\frac{7}{10}$
（3）①$\frac{17}{20}$        ②$\frac{2}{5}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因自由組合定律以及基因連鎖的應(yīng)用的有關(guān)知識(shí)，具有一定的綜合性和難度，要求考生能夠緊扣題干中“M基因失活會(huì)使雄配子育性減少$\frac{1}{3}$”以及“來(lái)自親代母本的N基因不表達(dá)”等關(guān)鍵信息，并能夠區(qū)分兩對(duì)基因所在位置不同而考慮不同的計(jì)算方法．