【题目】某二倍体植物开两性花(可自花传粉),其雄性不育性状受两对独立遗传的等位基因M、m与N、n控制,其中M基因控制雄性可育、m基因控制雄性不育,n基因纯合时会抑制m基因的表达(表现为可育)。某兴趣小组选取雄性可育的杂种植物甲、乙、丙进行自交或杂交实验,实验结果如下表所示。回答下列问题:
组别 | 亲本类型 | F1表现型及数量(株) | |
雄性可育株 | 雄性不可育株 | ||
A | 甲×甲 | 298 | 105 |
B | 甲×乙 | 302 | 101 |
C | 丙×丙 | 398 | 0 |
注:“雄性不可育株”指雄蕊发育异常,不能产生可育的花粉,但雌蕊发育正常的植株。
(1)该二倍体植物中,雄性可育杂种植物的基因型有_____种,雄性不育株在杂交育种的操作过程中,最显著的优点是_______________________________。
(2)根据表中实验结果,可确定植株甲的基因型是__________________。
(3)现欲确定植株丙的基因型,请从三组杂交组合的Fl中选择合适材料来进行实验鉴定。要求简要写出实验思路、预期实验结果及结论。
①实验思路:_____________________________________________________________________________。
②预期结果及结论:________________________________________________________________________。
【答案】4 无需对母本去雄 MmNN 选择A组别F1中雄性不育植株(♀)与植株丙(♂)进行杂交,统计子代植株的表现型及比例 :若子代植株全为雄性可育,则植株丙的基因型为MMNn;若子代植株雄性可育:雄性不育=1:1,则植株丙的基因型为Mmnn
【解析】
基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
由题意知,该植株雄性不育性状受两对独立遗传的等位基因控制,因此遵循自由组合定律。由于m基因控制雄性不育性状,n基因纯合会抑制m基因的表达,所以mmN_为雄性不育,M 、mmnn为可育。
(1)据上分析可知,该二倍体植物中,雄性可育杂种植物的基因型M 、mmnn,有2×3+1=7种,其中纯合子有3种,杂合子有4种,雄性不育株雄蕊发育异常,不能产生可育的花粉,故在杂交育种的操作过程中无需对母本去雄。
(2)根据表中A组实验结果可知,雄性可育的杂种植物甲自交,雄性可育株:雄性不可育=3:1,可确定植株甲的基因型是MmNN。
(3)根据表中C组实验结果可知,雄性可育的杂种植物丙自交后代全为雄性可育株,杂种植株丙可能的基因型为MMNn或Mmnn,要确定植株丙的基因型可选择A组别F1中雄性不育植株mmNN为母本,植株丙为父本进行杂交,统计子代植株的表现型及比例。
若植株丙的基因型为MMNn,则子代植株全为雄性可育;若植株丙的基因型为Mmnn,则子代植株雄性可育:雄性不育=1:1。
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