Question

豌豆种子子粒饱满（R）对子粒皱缩（r）为显性，均易感染黄斑病。现利用基因工程将两个抗病基因T（显性）导入基因型为Rr的个体，筛选出两个T基因成功整合到染色体上的抗病植株甲、乙、丙、丁。并用植物组培的方法分别培育得到大量甲、乙、丙、丁品系（T基因均能正常表达），现欲探究抗病基因与R、r基因的位置关系，将多株甲、乙、丙、丁植株分别自交得到子代，统计结果如下表。

组别	品系	自交后代各表现型及个体数（株）
1	甲	饱满抗病152   皱缩抗病51
2	乙	饱满感病64    饱满抗病126   皱缩抗病60
3	丙	饱满抗病452   饱满感病156   皱缩抗病149   皱缩感病51
4	丁	饱满抗病453   饱满感病32    皱缩抗病156   皱缩感病10

根据上表回答下列问题：

（1）植物组织培养的原理是_______________，此过程________（填“会、不会”）发生孟德尔遗传定律。

（2）若不考虑交叉互换，根据表中1、2、3组实验结果，推测相关的基因可能的位置如图1，则甲、乙、丙品系分别对应__________（填序号）。并在图2框中画出丁品系相关基因的位置。__________

（3）为验证图2中丁品系基因的位置，利用皱缩非转基因植株与丁杂交，推测其后代比例应为（不写表现型）：_____________。

Answer

植物细胞的全能性 不会 ②①③ 3：3：1：1

【解析】

由表格数据可知，甲自交后代中饱满抗病：皱缩抗病=3:1，故推测甲中一个T与R在一条染色体上，一个T与r在一条染色体上；

乙自交后代饱满感病：饱满抗病：皱缩抗病=1:2:1，说明2个T均导入r所在的染色体上；

丙自交后代中：饱满抗病：饱满感病：皱缩抗病：皱缩感病=9:3:3:1，说明2个T导入同一条染色体上，且不在R、r所在的染色体上；

丁自交后代中：饱满：皱缩=3:1，抗病：感病=15:1，且2对性状符合基因的自由组合定律，说明2个T位于2条非同源染色体上，且与R、r在非同源染色体上。

（1）植物组织培养利用的是植物细胞的全能性，该过程中可以发生有丝分裂和细胞分化，不能进行减数分裂，故不会发生孟德尔遗传定律。

（2）甲自交后代中饱满抗病：皱缩抗病=3:1，故推测甲中2个T与R、r连锁，对应图②；乙自交后代饱满感病：饱满抗病：皱缩抗病=1:2:1，说明2个T均导入r所在的染色体上，对应图①；丙自交后代中：饱满抗病：饱满感病：皱缩抗病：皱缩感病=9:3:3:1，说明2对相对性状受2对等位基因的控制，故2个T在同一条染色体上，对应图③。根据丁自交后代中抗病：感病=15：1可知，控制抗病的基因位于2对同源染色体上，故2个T位于非同源染色体上，且与R、r在不同的染色体上，如图所示：。

（3）用皱缩非转基因植株即rrtttt与丁杂交，若丁中基因位置如上分析，则测交后代中饱满：皱缩=1:1，抗病：感病=3:1，故后代的表现型及比例为：饱满抗病：皱缩抗病：饱满感病：皱缩感病=3:3：1:1。