為充分利用野生稻的優(yōu)良性狀,科研人員將野生稻(Y)與栽培水稻(T)進行遠緣雜交獲得F1,F1與親本相比結實率降低。
(1)水稻既可自交也可雜交。自交或雜交,均通過
有性
有性
生殖產生后代,親本需經 減數
減數
分裂產生兩性配子。
(2)將F1作為母本與T雜交,得到子代并篩選結實率為的個體作為母本再與T雜交,連續(xù)多次后獲得結實率為的個體,此類個體自交,后代中結實率為的個體記為NIL-q。用T、NIL-q進行如下實驗。
組別 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
♀T×♂NIL-q |
♀NIL-q×♂T |
NIL-q? |
T? |
結實率 |
1 |
|
|
1 |
①甲組和丁組相比,雌配子的來源相同,而雄配子來源不同,可見兩組雄配子的育性
正常
正常
(填“正?!被颉皽p半”)。
②乙組和丁組相比,雌配子的來源不同,而雄配子來源相同,可見兩組育性不同的原因是,雌配子的育性
減半
減半
(填“正?!被颉皽p半”)。
③NIL-q既有純合子又有雜合子,但自交結實率均為
,由此可以推測NIL-q育性減半的性狀是由
親本體細胞基因決定的
親本體細胞基因決定的
(填“親本體細胞基因決定的”或“親本產生的配子基因型決定的”)。
(3)經實驗,初步將控制育性降低的基因定位于來自Y的1號染色體某一片段上。為進一步定位使育性降低的基因位置,選取此片段雜合的NIL-q自交,獲得多種類型的純合植株。
①因NIL-q產生配子過程中發(fā)生
四分體的非姐妹染色單體間的交叉互換
四分體的非姐妹染色單體間的交叉互換
,故子代中1號染色體上的DNA不同片段會分別來自Y與T。
②分析這些純合植株的DNA片段來源與結實率,如圖所示。
可以判斷,控制育性降低的基因位于
L3-L5
L3-L5
(分子標記)之間。通過分析此DNA區(qū)段的核苷酸序列,確定這一區(qū)段中的A基因為控制育性降低的基因,并初步揭示了A基因決定性狀的機制。
(4)通過檢測兩性配子的育性,科研人員又發(fā)現育性正常的配子中含a基因的配子在特定情況下出現半數不育的情況。預測特定情況下基因型為Aa的NIL-q個體自交后代的基因型及比例為
AA:Aa:aa=2:3:1
AA:Aa:aa=2:3:1
。