Question

馬鈴薯（2n=48）是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，但病毒的侵染會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)量大幅下降，培育抗病毒的馬鈴薯新品種是提高產(chǎn)量的有效方法．病毒復(fù)制酶基因（T）通常整合到受體細(xì)胞的9號(hào)染色體上，轉(zhuǎn)基因抗病毒馬鈴薯植株基因型可表示為T(mén)t．已知無(wú)正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用．現(xiàn)有基因型為T(mén)t的馬鈴薯植株A，其細(xì)胞中9號(hào)染色體組成情況如圖1．限制酶Swa l識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)為 ATT↓AAAT．諸同答下列問(wèn)題：

（1）上述抗病毒植株A的變異類(lèi)型有

 

．植株A自交產(chǎn)生F₁，F(xiàn)₁為不抗病毒：抗病毒=1：1，則說(shuō)明T基因位于

 

染色體上．
（2）以植株A為母本，以正常的不抗病毒植株為父本進(jìn)行雜交產(chǎn)生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株抗病毒植株B，其染色體及基因組成如圖2．分析該植株出現(xiàn)的原因可能有

 

．若以上述過(guò)程得到的植株B在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)的移向細(xì)胞兩極并最終形成含1條和2條9號(hào)染色體的配子，那么以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，后代的表現(xiàn)型及比例

 

，其中得到的染色體數(shù)目異常植株占

 

．
（3）若圖3中虛線(xiàn)方框內(nèi)的堿基對(duì)被C-G堿基對(duì)替換，那么基因T就突變?yōu)榛�因t（不能控制合成正常的病毒復(fù)制酶）．從抗病毒植株B（圖2所示）中分離出圖3及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶Swa I完全切割，產(chǎn)物中共有

 

種不同長(zhǎng)度的DNA片段．

（4）若從上述抗病毒馬鈴薯植株B自交所得某F₁細(xì)胞中分離出其中所含的各種T（或t）基因有關(guān)區(qū)域，經(jīng)限制酶Swa l完全切割后，共出現(xiàn)330、777、877和1654對(duì)堿基的四種片段，那么該植株的基因型有多種可能性，其共同特點(diǎn)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類(lèi)型,基因的分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：1、圖1中染色體異常的原因是染色體結(jié)構(gòu)變異．
2、圖2的基因型為T(mén)tt．
2、根據(jù)圖3分析，Swa l識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)為 ATT↓AAAT，對(duì)于基因T，有2個(gè)酶切位點(diǎn)，有330bp、847bp、777bp三種長(zhǎng)度DNA，堿基對(duì)被C-G堿基對(duì)替換，那么基因T就突變?yōu)榛�因t，有1個(gè)酶切位點(diǎn)被破壞，故對(duì)于基因t，有330bp、1654bp兩種長(zhǎng)度DNA，故共有4種長(zhǎng)度DNA．

解答： 解：（1）馬鈴薯植株A有導(dǎo)入目的基因，變異類(lèi)型為基因重組，9號(hào)染色體結(jié)構(gòu)缺失，為染色體變異．植株A自交產(chǎn)生F₁，如果9號(hào)染色體正常，F(xiàn)₁為不抗病毒：抗病毒=1：3，實(shí)際為1：1，說(shuō)明T基因位于異常染色體，則Tt只形成1種花粉：T，形成2種卵細(xì)胞：1T：1t．
（2）據(jù)圖2分析，B有2條9號(hào)正常染色體，1條異常9號(hào)染色體，基因型為T(mén)tt，其母本為T(mén)t，父本為tt，可能是Tt卵細(xì)胞）與t精子結(jié)合而成，或者T卵細(xì)胞與tt精子結(jié)合而成，即母本（或父本）減數(shù)分裂時(shí)9號(hào)同源染色體未分離形成異常配子（Tt卵細(xì)胞與異常精子tt）；或者父本減數(shù)分裂時(shí)9號(hào)染色體著絲點(diǎn)分裂后移向同一極，形成異常精子tt．以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，即Ttt×tt，Ttt產(chǎn)生配子比例為：1T（致死）：2t：2Tt：1tt，故子代基因型為2tt：2Ttt：1ttt，即抗病毒：不抗病毒=2：3．染色體數(shù)目異常植株占

3

5

．
（3）Swa l識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)為 ATT↓AAAT，對(duì)于基因T，有2個(gè)酶切位點(diǎn)，有330bp、847bp、777bp三種長(zhǎng)度DNA，堿基對(duì)被C-G堿基對(duì)替換，那么基因T就突變?yōu)榛�因t，有1個(gè)酶切位點(diǎn)被破壞，故對(duì)于基因t，有330bp、1654bp兩種長(zhǎng)度DNA，故共有4種長(zhǎng)度DNA．
（4）從上題分析，經(jīng)限制酶Swa l完全切割后，共出現(xiàn)330、777、877和1654對(duì)堿基的四種片段，必須同時(shí)含有基因T和t．
故答案為：
（1）染色體結(jié)構(gòu)變異（或染色體結(jié)構(gòu)缺失）和基因重組     異常  
（2）母本（或父本）減數(shù)分裂時(shí)9號(hào)同源染色體未分離或父本減數(shù)分裂時(shí)9號(hào)染色體著絲點(diǎn)分裂后移向同一極  抗病毒：不抗病毒=2：3  3/5  
（3）4  
（4）同時(shí)含有T和t基因

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程和減數(shù)分裂相關(guān)知識(shí)以及遺傳定律運(yùn)用，意在考查考生識(shí)圖、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，屬于中檔題．