高中 | 二 隔离在物种形成中的作用 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第6章 生物的进化

第3节 种群基因组成的变化与物种的形成

二 隔离在物种形成中的作用

水稻是重要的粮食作物,如何更加有效提高水稻产量是全世界都关注的重要问题之一。

在我国北方主要种植粳稻,南方主要种植籼稻。它们来自同一个祖先,由于存在                 ,导致两个种群                 出现差异,从而形成了两个亚种。

[["地理隔离","基因库"]]

粳稻和籼稻由于存在地理隔离,不能自由的进行基因交流,导致两个种群的基因库出现差异。

粳稻和籼稻间的杂种优势很早就被发现,但是粳、籼杂种存在部分不育的现象。水稻的部分不育与可育是一对                                ,为探究其遗传学原理,科研人员进行了如下杂交实验

实验一:粳稻品系甲与籼稻品系乙杂交,$\rm F_{1}$全部表现为部分不育;

粳稻品系甲与广亲和品系丙杂交,$\rm F_{1}$全部表现为可育,$\rm F_{1}$与籼稻品系乙杂交,后代表现为部分不育:可育$\rm =1:1.$

研究人员根据上述现象提出一个假设,认为水稻育性由两对独立遗传的等位基因控制。具体内容如下图所示:

根据遗传图解推测当水稻基因组成中存在                                基因时表现出部分不育。

[["相对性状","$\\rm ab$"]]

相对性状是指同种生物的各个体间同一性状的不同表现类型,水稻的部分不育与可育是一对相对性状。通过遗传图解可知,$\rm AaBb$部分不育,$\rm AABb$$\rm AaBB$均为可育,故可推测出:当水稻基因组成中同时存在$\rm ab$基因时表现出部分不育。

已知水稻的非糯性($\rm M$)和糯性($\rm m$)基因位于$\rm 6$号染色体上,研究人员继续进行了实验二和实验三。

①实验二:将非糯性粳稻品系丁与糯性广亲和水稻品系己杂交,$\rm F_{1}$与非糯性籼稻品系戊杂交获得$\rm F_{2}$,结果发现$\rm F_{2}$$\rm MM:Mm=1:1$,且基因型为$\rm MM$的个体均表现为部分不育,基因型为$\rm Mm$的个体均表现为可育。请在答题纸上将实验二的遗传图解补充完整                                                                    (需写出配子类型)。

②实验三:将品系戊与品系己杂交,$\rm F_{1}$再与品系丁杂交,所得$\rm F_{2}$中基因型为$\rm MM$的个体也均表现为部分不育,$\rm Mm$的个体均表现为可育。实验二与实验三的结果                                  (支持$\rm /$不支持)水稻的育性由两对独立遗传的等位基因控制。

[["

不支持

"]]

①各品系均为纯合子,非糯性粳稻品系丁基因型为$\rm AAbbMM$,糯性广亲和水稻品系己基因型为$\rm AABBmm$,两者杂交得$\rm F_{1}$基因型为$\rm AABbMm$,表现为非糯性可育,$\rm F_{1}$与非糯性籼稻品系戊($\rm aaBBMM$)杂交获得$\rm F_{2}$$\rm F_{2}$$\rm MM$$\rm Mm=1$$\rm 1$,且基因型为$\rm MM$的个体均表现为部分不育,说明$\rm MM$$\rm AaBb$组合形成$\rm AaBbMM$,由于戊只能产生$\rm aBM$的配子,根据子二代中$\rm AaBbMM$可知,子一代$\rm AABbMm$产生了$\rm AbM$配子,由于子二代只有两种表现型,说明$\rm AABbMm$只产生两种配子,则另一种配子为$\rm ABm$,与戊产生的配子$\rm aBM$结合形成$\rm AaBBMm$,表现为可育。如图所示:

②根据实验二的结果可知$\rm F_{1}$只能产生$\rm ABm$$\rm AbM$两种配子,推测$\rm B$$\rm b$)与$\rm M$$\rm m$)位于$\rm 6$号染色体上;根据实验三品系戊($\rm aaBBMM$)与品系己($\rm AABBmm$)杂交,$\rm F_{1}$基因型为$\rm AaBBMm$,再与品系丁($\rm AAbbMM$)杂交,由于丁只产生$\rm AbM$一种配子,而所得$\rm F_{2}$中基因型为$\rm MM$的个体也均表现为部分不育,说明$\rm MM$$\rm AaBb$组合形成$\rm AaBbMM$,则可推出子一代$\rm AaBBMm$产生了$\rm aBM$配子,由于子二代只有两种表现型,说明$\rm AaBBMm$只产生两种配子,则另一种配子为$\rm ABm$,与丁产生的配子$\rm AbM$结合形成$\rm AABbMm$,表现为可育。因此可推测$\rm A$$\rm a$)与$\rm M$$\rm m$)位于$\rm 6$号染色体上,结合实验二可知,三对基因位于一对同源染色体上,故水稻的育性不是由两对独立遗传的等位基因控制。即实验二与实验三的结果不支持水稻的育性由两对独立遗传的等位基因控制。

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