Question

10．拟南芥的A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体交换频率，a基因无此功能；B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能．用植株甲（AaBB）与植株乙（AAbb）作为亲本进行杂交实验，在F₂中获得了所需植株丙（aabb）．
（1）花粉母细胞减数分裂时，联会形成的四分体经同源染色体分离、姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中．
（2）a基因是通过将T-DNA插入到A基因中获得的．
①基因工程中常从土壤农杆菌的Ti质粒（生物类型及其结构）上获得T-DNA片段；
②用PCR法确定T-DNA插入位置时，应从下图中选择的引物组合是Ⅱ和Ⅲ．

③完成以上操作并最终获得a基因需要使用的酶有热稳定DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶．
④检测细胞中是否具有a基因可采用DNA分子杂交技术．
（3）就上述两对等位基因而言，F₁中有2种基因型的植株．F₂中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为25%．

Answer 1

分析 在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能发生交叉互换．在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．
农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）：
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上．
②转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．

解答 解：（1）减数分裂过程中，减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，而在减数第一次分裂后期，同源染色体分离．
（2）①基因工程中常从土壤农杆菌的Ti质粒上获得T-DNA片段；
②根据题意和图示分析可知：用PCR法确定T-DNA插入位置时，应从下图中选择的引物组合是Ⅱ和Ⅲ．
③完成以上操作并最终获得a基因需要使用的酶有热稳定DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶．
④检测细胞中是否具有a基因可采用DNA分子杂交技术．
（3）由于P代基因型为AaBB和Aabb，因为两对基因独立遗传，单独考虑B、b基因，F₁基因型为Bb，自交得F2相关基因分离比为BB：Bb：bb（花粉粒不分离）=1：2：1，故花粉粒不分离植株所占比例为$\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）四分体   同源
（2）①土壤农杆菌的Ti质粒    ②Ⅱ和Ⅲ③热稳定DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶    ④DNA分子杂交
（3）2   25%

点评 本题考查减数分裂和生物变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．