Question

金鱼草（二倍体）辐射对称花型（c650）基因与两侧对称花型（c）基因是一对等位基因，自交亲和（Sc）基因与自交不亲和（S）基因是一对等位基因。c650基因比基因c多了Tam5转座子，Tam5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其它位置的DNA片段。相关基因与染色体的位置关系即基因部分结构，如图所示。

（1）将纯合辐射对称花型、自交亲和植株与纯合两侧对称花型、自交不亲和植株杂交得F₁。

①F₁花型为两侧对称，表明          基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下，F1植株花型的基因型为          。

②采用        技术对F₁中的c650基因进行分子水平的检测，结果发现F₁中有一半左右的植株中c650基因发生改变，此变异较一般情况下发生的自然突变频率         ，推测可能是             的结果。

（2）从F1中选出基因型为ScS且c650基因未发生改变的植株进行异花传粉得F2。

①若不考虑基因发生改变的情况，则F₂中辐射对称花型所占比例应为       。

②从F₂的150个辐射对称花型植株中检测出5个植株含S基因，推测F1植株在      时发生了基因重组。

③对上述5个植株的花型基因做检测，其中3个植株中的花型基因为杂合，表明这3个植株中产生了c650基因的        基因，且此基因与c基因的碱基序列       （相同/不相同）。

④将上述F₂中其余2个花型基因纯合的个体自交得到F₃，其中出现较高比例的      花型的个体，显示这些个体中c650基因转变为c基因，表明F₂中转座子仍具有转座活性。

（3）借助F₂中得到的重组个体，并利用Tam5的转位特性，改变S基因的      和功能，从而进一步研究S基因的作用机理。

Answer

(1)①c650 cc650 ②DNA分子杂交 高 Tam5发生转位（转移）

(2)①1/4 ②产生配子（减数分裂） ③等位 不同 ④两侧对称

(3)结构

【解析】

试题分析：

（1）①由题意可知亲本是纯合辐射对称花型与纯合两侧对称花型，这对基因是等位基因，F1全部是两侧对称，说明控制辐射对称花型的基因c650是隐性基因，c基因是显性基因。亲本是c650c650和cc，所以在基因不发生改变的情况下，F1植株花型的基因型为cc650.

②对基因进行应用DNA分子杂交技术，在自然状况下基因突变频率是很低的，此时有一半基因发生突变，说明基因突变频率较高。因题意中表明c650基因比基因c多了Tam5转座子，Tam5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其它位置的DNA片段，故应是Tam5发生转位。

（2）①由题意可知亲本是ScScc650，自交后，只看cc650这对基因，产生子代中隐性性状辐射对称型应占1/4.

②由图可知辐射花型基因和自交不亲和基因是在一起的，此时检测出辐射花型植株中含S基因即自交不亲和基因，说明在F1产生配子时，发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组。

③这5个植株花型的基因型应是c650c650，但现在检测是杂合子，说明发生了基因突变，产生c650的等位基因。由题意可知该突变应是Tam5转座子造成的，所以该基因与c基因的碱基序列不同。

④题干中说显示这些个体中c650基因转变为c基因，c基因控制的是两侧对称花型。为了得到此结论，说明在F3中应是两侧对称花型占了较高的比例。

（3）基因作用的机理是需要从基因的结构和功能来进行阐明的，并且Tam5插入后改变的是结构，所以应是结构。

考点：本题考查基因遗传定律和变异相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握和对题意分析应用能力。