Question

马铃薯（2n=48）是一种重要的经济作物，但病毒的侵染会导致其产量大幅下降，培育抗病毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法．病毒复制酶基因（T）通常整合到受体细胞的9号染色体上，转基因抗病毒马铃薯植株基因型可表示为Tt．已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有基因型为Tt的马铃薯植株A，其细胞中9号染色体组成情况如图1．限制酶Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT．诸同答下列问题：

（1）上述抗病毒植株A的变异类型有

 

．植株A自交产生F₁，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：1，则说明T基因位于

 

染色体上．
（2）以植株A为母本，以正常的不抗病毒植株为父本进行杂交产生的F₁中，发现了一株抗病毒植株B，其染色体及基因组成如图2．分析该植株出现的原因可能有

 

．若以上述过程得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例

 

，其中得到的染色体数目异常植株占

 

．
（3）若图3中虚线方框内的碱基对被C-G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t（不能控制合成正常的病毒复制酶）．从抗病毒植株B（图2所示）中分离出图3及其对应的DNA片段，用限制酶Swa I完全切割，产物中共有

 

种不同长度的DNA片段．

（4）若从上述抗病毒马铃薯植株B自交所得某F₁细胞中分离出其中所含的各种T（或t）基因有关区域，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段，那么该植株的基因型有多种可能性，其共同特点是

 

．

Answer 1

考点：染色体结构变异的基本类型,基因的分离规律的实质及应用,基因工程的原理及技术

专题：

分析：1、图1中染色体异常的原因是染色体结构变异．
2、图2的基因型为Ttt．
2、根据图3分析，Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT，对于基因T，有2个酶切位点，有330bp、847bp、777bp三种长度DNA，碱基对被C-G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t，有1个酶切位点被破坏，故对于基因t，有330bp、1654bp两种长度DNA，故共有4种长度DNA．

解答： 解：（1）马铃薯植株A有导入目的基因，变异类型为基因重组，9号染色体结构缺失，为染色体变异．植株A自交产生F₁，如果9号染色体正常，F₁为不抗病毒：抗病毒=1：3，实际为1：1，说明T基因位于异常染色体，则Tt只形成1种花粉：T，形成2种卵细胞：1T：1t．
（2）据图2分析，B有2条9号正常染色体，1条异常9号染色体，基因型为Ttt，其母本为Tt，父本为tt，可能是Tt卵细胞）与t精子结合而成，或者T卵细胞与tt精子结合而成，即母本（或父本）减数分裂时9号同源染色体未分离形成异常配子（Tt卵细胞与异常精子tt）；或者父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极，形成异常精子tt．以植株B为父本进行测交，即Ttt×tt，Ttt产生配子比例为：1T（致死）：2t：2Tt：1tt，故子代基因型为2tt：2Ttt：1ttt，即抗病毒：不抗病毒=2：3．染色体数目异常植株占

3

5

．
（3）Swa l识别的碱基序列和酶切位点为 ATT↓AAAT，对于基因T，有2个酶切位点，有330bp、847bp、777bp三种长度DNA，碱基对被C-G碱基对替换，那么基因T就突变为基因t，有1个酶切位点被破坏，故对于基因t，有330bp、1654bp两种长度DNA，故共有4种长度DNA．
（4）从上题分析，经限制酶Swa l完全切割后，共出现330、777、877和1654对碱基的四种片段，必须同时含有基因T和t．
故答案为：
（1）染色体结构变异（或染色体结构缺失）和基因重组     异常  
（2）母本（或父本）减数分裂时9号同源染色体未分离或父本减数分裂时9号染色体着丝点分裂后移向同一极  抗病毒：不抗病毒=2：3  3/5  
（3）4  
（4）同时含有T和t基因

点评：本题考查基因工程和减数分裂相关知识以及遗传定律运用，意在考查考生识图、分析问题和解决问题的能力，属于中档题．