Question

【題目】作物M的F1基因雜合，具有優(yōu)良性狀。F1自交形成自交胚的過程見途徑1（以兩對同源染色體為例）。改造F1相關(guān)基因，獲得具有與F1優(yōu)良性狀一致的N植株，該植株在形成配子時(shí)，有絲分裂替代減數(shù)分裂，其卵細(xì)胞不能受精，直接發(fā)育成克隆胚，過程見途徑2。據(jù)圖回答：

（1）與途徑1相比，途徑2中N植株形成配子時(shí)由于有絲分裂替代減數(shù)分裂，不會發(fā)生由__________和_____________________________導(dǎo)致的基因重組，也不會發(fā)生染色體數(shù)目________________。

（2）基因雜合是保持F1優(yōu)良性狀的必要條件。以n對獨(dú)立遺傳的等位基因?yàn)槔�，理論上，自交胚與F1基因型一致的概率是________________，克隆胚與N植株基因型一致的概率是____________。通過途徑___________獲得的后代可保持F1的優(yōu)良性狀。

Answer 1

【答案】同源染色體非姐妹染色單體交叉互換 非同源染色體自由組合 減半 1/2n 100% 2

【解析】

本題考查可遺傳變異和育種的相關(guān)知識。由題意可知，可以通過兩條途徑獲得F1的優(yōu)良性狀，途徑1為正常情況下F1自交獲得具有優(yōu)良性狀的子代，途徑2中先對M植株進(jìn)行基因改造，再誘導(dǎo)其進(jìn)行有絲分裂而非減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞，導(dǎo)致其卵細(xì)胞含有與N植株體細(xì)胞一樣的遺傳信息，再使得未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成克隆胚，該個(gè)體與N植株的遺傳信息一致。

（1）途徑1是通過減數(shù)分裂形成配子，而途徑2中通過有絲分裂產(chǎn)生配子，有絲分裂過程中不發(fā)生基因重組，且子細(xì)胞中染色體數(shù)不減半，故與途徑1相比，途徑2中N植株形成配子時(shí)不會發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合，也不會發(fā)生染色體數(shù)目減半。

（2）由題意可知，要保持F1優(yōu)良性狀需要基因雜合，一對雜合基因的個(gè)體自交獲得雜合子的概率是1/2，若該植株有n對獨(dú)立遺傳的等位基因，根據(jù)自由組合定律，雜合子自交子代中每對基因均雜合的概率為1/2n，故自交胚與F1基因型（基因雜合）一致的概率為1/2n。而克隆胚的形成相當(dāng)于無性繁殖過程，子代和N植株遺傳信息一致，故克隆胚與N植株基因型一致的概率是100%。

（3）途徑1產(chǎn)生自交胚的過程存在基因重組，F1產(chǎn)生的配子具有多樣性，經(jīng)受精作用后的子代具有多樣性，不可保持F1的優(yōu)良性狀；而途徑2產(chǎn)生克隆胚的過程不存在基因重組，子代和親本的遺傳信息一致，可以保持F1的優(yōu)良性狀。