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非选择题-实验题 较难0.4 引用1 组卷127
自交不亲和是一种广泛存在于植物中防止近亲繁殖、保持遗传多样性的重要性状。中国李属于蔷薇科李属树种,是典型的自交不亲和植物。研究发现,中国李自交不亲和性与S位点的基因型有关,机理如下图所示。

   

(1)控制中国李的自交不亲和性的基因有S₁,S₂,S₃,S₄… Sn等多种类型,以上复等位基因的出现是_________的结果,同时也体现了该变异具有___________特点。
(2)将图中基因型为S₁S₂和S₂S₃的亲本进行反交的子代基因型是_____________
(3)自交不亲和果树S基因型的鉴定在栽培品种搭配和遗传育种中具有重要的指导意义。据此,科研人员采集了来自我国贵州省的20个李品种样本(如下表)。
表1.供试的20个李品种
1张晟李6铜壳李11三月李16玫瑰皇后
2红心李7麦黄李12携李17奥德罗达
3姜黄李8青脆李13幸运18前卫红
4清镇酥李9南方李14芙蓉李19黑宝石
5盘江酥李10奈李15大红袍20秋姬李

   

①提取DNA后对S基因进行PCR扩增,S基因结构如上图,请选择合适的引物_____
②对PCR 产物回收,通过琼脂糖凝胶电泳分析产物,结果如下图,根据结果分析红心李和幸运是否为杂交育种的适宜亲本?_______________

   

③冰脆李组电泳后仅得到1根条带,推测此现象的原因可能为______________
④进一步的研究表明,自交不亲和性与S-RNase 有关。S-RNase 是一种由花柱和柱头分泌的糖蛋白,当花粉管在花柱引导组织生长时,亲和与不亲和S-RNase 蛋白都可以进入花粉管。亲和的S-RNase在花粉胞质中被花粉SLF 蛋白识别并降解; 而不亲和的S-RNase被保留在胞质中发挥其毒性作用,引起花粉管的细胞程序性死亡而停止生长,表现出自交不亲和。现欲获得兼具玫瑰皇后和奥德罗达优点的新品系,试提供可行的实验思路_____________
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知识点:基因分离定律的实质和应用基因突变PCR扩增的原理与过程植物体细胞杂交技术 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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马铃薯野生种是二倍体,既可以用种子繁殖,也可以用块茎繁殖,普通栽培种为突变种中的四倍体。请回答下列问题:
(1)四倍体马铃薯减数分裂时同源染色体会出现多种联会方式,如“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等,易出现结实率低的现象,原因是________
(2)为获得杂种优势进行杂交育种,应纯化父本和母本后使其杂交,获得表现一致的杂交种。
①和野生种相比,四倍体栽培种由于________,杂交育种难度几何性提升。
②自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持________多样性的一种策略。研究表明,野生种自花传粉时花粉管会在雌蕊花柱中部停止生长。花柱中的S-RNase蛋白和花粉中的SLF蛋白调控了该过程。S-RNase是一种毒性蛋白,过多会引起花粉管生长停滞,特定的S-RNase能被SLF识别并降解。推测SLF________(选填“能”或“不能”)识别并降解同一植株的S-RNase。由于自交不亲和的特性,野生种无法获得________,限制了野生种杂交育种进程。
(3)中国农业科学院黄三文团队发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株,并确定该性状受显性基因A控制,A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase。该杂合植株的自交后代只出现两种基因型:AA和Aa,且比例接近1:1。结合上述野生种自交不亲和机理,推测出现该现象的原因是________
(4)为短期内获得高比例的野生种自交亲和纯合子,可采用单倍体育种。
①研究者获得突变体S,用S给普通二倍体马铃薯授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒的胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体)。根据亲本中某基因的差异,对亲子代该基因PCR扩增,结果如图所示,确定F1单倍体胚和F1二倍体胚分别对应电泳图中的数字________,且F1单倍体胚是由________发育而来。

②为便于筛选单倍体,研究者向S中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因RFP,得到转基因纯合子S+。用S+给普通二倍体马铃薯授粉,筛选出胚________(选填“有”或“无”)红色荧光、胚乳________(选填“有”或“无”)红色荧光性状的种子即为单倍体种子。
③将获得的单倍体种子在________阶段用秋水仙素处理,筛选出野生种自交亲和纯合子。
现代遗传学研究表明,近交可引起隐性有害基因的纯合,导致近交衰退。超过60%的被子植物具有自交不亲和特性。某科研团队进行了不同品种枸杞的相关杂交实验,请完成以下题目:
(1)枸杞的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1,S2,S3,S4… Sn)控制,以上复等位基因的出现是 ________________的结果,同时也体现了该变异具有 ________________特点。
(2)研究发现,枸杞自交不亲和性与S位点的基因型有关,机理如图所示:

①据图分析,落在柱头上的枸杞花粉萌发后,花粉管是否能穿过花柱到达胚珠与卵细胞结合取决于 _______
②图中杂交实验进行人工授粉前,母本 ________ (填“需要”或“不需要”)去雄处理。
③将图中基因型为S1S2和S1S4的亲本进行反交的子代基因型是 ____________________
(3)自交不亲和现象有利于防止自交退化,保持枸杞的 ____________多样性。
(4)科研人员已将某抗病基因P成功导入基因型为S2S4的枸杞体细胞,经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。如下图所示,已知P基因成功导入到S2所在Ⅱ号染色体上, 但不清楚具体位置。若利用杂交方法判断P基因的位置是插入到S2基因中还是S2基因 之外的其他部位,实验设计思路: ____________________________

根据子代表型确定P基因的具体位置。(说明:题中所涉及的各种基因型的植株均可供选择。)
预测现象并得出结论:
① 若 ___________________________________ ,则说明P基因插入到S2基因中。
②若 ___________________________________ ,则说明P基因插入到S2基因之外的其他部位。
马铃薯野生种是二倍体,既可以用种子繁殖,也可以用块茎繁殖,普通栽培种为突变种中的四倍体。请回答下列问题。
(1)在生产中,通常选用四倍体作为栽培种,因为相对于二倍体,它具有______特点。
(2)为获得杂种优势,育种时应先纯化父本和母本再进行杂交后,获得表现一致的杂交种。
①和野生种相比,四倍体马铃薯在减数分裂时,由于同源染色体______,易出现结实率______的现象,杂交育种的难度呈几何性提升,故通常采用野生种进行杂交育种。
②研究表明,野生种自花传粉时花粉管会在雌蕊花柱中部停止生长,从而导致自交不亲和。花柱中的S-RNase蛋白和花粉中的SLF蛋白调控了该过程。S-RNase是一种毒性蛋白,过多会引起花粉管生长停滞,特定的S-RNase能被SLF识别并降解。推测SLF蛋白______(选填“能”或“不能”)识别并降解同一植株的S-RNase。由于自交不亲和的特性,野生种无法获得______,限制了野生种杂交育种进程。
③我国农业科学院黄三文团队发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株,并确定该性状受显性基因A控制,A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase。该杂合植株的自交后代只出现两种基因型:AA和Aa,且比例接近1:1.结合上述野生种自交不亲和机理,推测出现该现象的原因是______。这表明,自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持______多样性的一种策略。
(3)研究者为了短期内获得高比例的野生种自交亲和的纯合子,进行了下表所示的实验:
具体操作实验目的
用突变体的花粉给普通二倍体马铃薯授粉诱导子房发育,获得一定比例的单倍体籽粒,这些单倍体籽粒是由①______发育而来。
获取亲代和子代籽粒的基因,进行电泳筛选出单倍体籽粒
将获得的单倍体籽粒在②______阶段用③______等方法处理诱导染色体数目加倍,得到野生种自交亲和纯合子

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