擬南芥(2N=10)是一年生草本、十字花科植物,自花傳粉。株高20cm左右,從發(fā)芽到開花約40天,果實(shí)為角果,每個(gè)果莢可生5060粒種子,富有多對(duì)相對(duì)性狀。因廣泛用于研究種子的萌發(fā)、植物光周期等遺傳分子機(jī)制,被稱為“植物界的果蠅”,請(qǐng)回答下列問題:
(1)擬南芥是良好的遺傳學(xué)材料,其優(yōu)點(diǎn)有
染色體數(shù)目少、易培養(yǎng)、生長(zhǎng)周期短、子代數(shù)量多、有多對(duì)相對(duì)性狀等
染色體數(shù)目少、易培養(yǎng)、生長(zhǎng)周期短、子代數(shù)量多、有多對(duì)相對(duì)性狀等
(列舉2項(xiàng)),對(duì)擬南芥進(jìn)行人工雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),需要在花蕾期對(duì)母本進(jìn)行 去雄
去雄
處理。
(2)為研究影響擬南芥種子萌發(fā)的分子機(jī)制,研究人員以品系甲(DD)為材料,經(jīng)誘變獲得了2號(hào)染色體上D基因功能缺失的突變體1,利用二者進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
雜交組合 |
親本類型 |
子代種子萌發(fā)率 |
雜交① |
品系甲×品系甲 |
70 |
雜交② |
突變體1×突變體1 |
10 |
雜交③ |
品系甲♀×突變體1♂ |
70 |
雜交④ |
突變體1♀×品系甲♂ |
10 |
雜交①②的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,D基因的功能是
促進(jìn)種子萌發(fā)
促進(jìn)種子萌發(fā)
。由雜交③④的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)子代種子萌發(fā)率降低的原因可能為
來自父本的D基因的表達(dá)受抑制
來自父本的D基因的表達(dá)受抑制
。以此推測(cè),雜交③的子代自交,所結(jié)種子中,高萌發(fā)率和低萌發(fā)率的種子數(shù)量比為
1:1
1:1
。
(3)擬南芥雄性不育系在遺傳學(xué)研究中有非常重要的作用,研究員分離到兩組純合雄性不育擬南芥株系N系,R系,兩種品系的雄性不育性狀各由一對(duì)等位基因控制且均為隱性突變所致,株系R經(jīng)低溫處理可以恢復(fù)育性,請(qǐng)利用株系N,R設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),推斷兩對(duì)基因在染色體上的位置關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)思路:在
低溫
低溫
條件下,以株系
R
R
作為父本,株系
N
N
作為母本雜交,收獲母本植株上所結(jié)的種子獲得F
1,正常溫度條件下種植F
1,并使其自交獲得F
2,常溫條件下種植F
2,并統(tǒng)計(jì)其育性及比例。
預(yù)期結(jié)果與結(jié)論:
若F
2中
若F2中雄性可直與雄性不育植株數(shù)量比約為9:7
若F2中雄性可直與雄性不育植株數(shù)量比約為9:7
,則兩對(duì)基因位于非同源染色體上;
若F
2中
若F2中雄性可直與雄性不育植株數(shù)量比約為1:1
若F2中雄性可直與雄性不育植株數(shù)量比約為1:1
,則兩對(duì)基因位于同源染色體上。