内容正文:
微专题2.5
突变性状的形成原因
性状显隐性的判断和实验探究
从“高度”上研究高考
[典例] (2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是_____________________________________________________
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为_____________,F2中雄株的基因型是_____________;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是_____________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是_________________________
___________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是__________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后通过人工传粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。(2)根据题干信息可知,乙的基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1的基因型为BbTt,F1自交,F2的基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt。纯合体雌株的基因型为BBtt或bbtt,因此丙的基因型为bbtt,故F2的雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制,因为两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植时,
既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性
植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
[答案] (1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋 (2)1/4 bbTT、bbTt 1/4 (3)糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
(一)基因突变
一般来说,显性突变性状出现的原因是:aa→Aa
隐性突变性状出现的原因是:AA→Aa→aa
自交
■特别提示
(1)突变个体(所有细胞均含突变基因)突变基因产生的时期
①亲代形成生殖细胞时; ②早期胚胎发育时;
③植物形成种子时。
注:培育转基因动物常以受精卵(或早期胚胎细胞)作为受体细胞,培育转基因植物常以植物愈伤组织作为受体细胞。
(2)一般来说,若子一代表现为隐性突变性状,则往往是亲代个细胞中已经出现了隐性突变基因。
(3)若突变性状是由个体细胞中的一条染色体上某个基因发生突变引起,则该突变为显性突变。
(二)染色体变异引起的突变
染色体结构变异和数目变异均可能引起生物性状的改变。
例如:杂合子Aa中A所在的染色体片段缺失,个体将表现为隐性性状。
■特别提示
染色体变异可能导致下列情形的出现:
◆个体死亡
◆配子活力下降或不能参与受精作用
◆不能进行正常的减数分裂形成配子(即不育)
(三)突变原因的鉴定
1.是基因突变还是染色体变异
(1)根据已有数据或信息分析
(2)显微镜检查
观察分生组织细胞有丝分裂的分裂期中期的染色体形态或数目,以确定是否发生了染色体变异。
(3)杂交实验
2.是基因突变还是环境因素的影响
(1)植物(不包括雌雄异株类):在正常环境下,让突变个体自交,观察子代中是否有突变性状个体的出现