作物M的F1基因杂合,具有优良*状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染*体为例)。改造F1相关基因...
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作物M的F1基因杂合,具有优良*状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染*体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良*状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝*替代减数*,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝*替代减数*,不会发生由__________和_____________________________导致的基因重组,也不会发生染*体数目________________。
(2)基因杂合是保持F1优良*状的必要条件。以n对*遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是________________,克隆胚与N植株基因型一致的概率是____________。通过途径___________获得的后代可保持F1的优良*状。
【回答】
同源染*体非姐妹染*单体交叉互换 非同源染*体自由组合 减半 1/2n 100% 2
【分析】
本题考查可遗传变异和育种的相关知识。由题意可知,可以通过两条途径获得F1的优良*状,途径1为正常情况下F1自交获得具有优良*状的子代,途径2中先对M植株进行基因改造,再诱导其进行有丝*而非减数*产生卵细胞,导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息,再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚,该个体与N植株的遗传信息一致。
【详解】
(1)途径1是通过减数*形成配子,而途径2中通过有丝*产生配子,有丝*过程中不发生基因重组,且子细胞中染*体数不减半,故与途径1相比,途径2中N植株形成配子时不会发生同源染*体非姐妹染*单体的交叉互换和非同源染*体的自由组合,也不会发生染*体数目减半。
(2)由题意可知,要保持F1优良*状需要基因杂合,一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有n对*遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n,故自交胚与F1基因型(基因杂合)一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无*繁殖过程,子代和N植株遗传信息一致,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。
(3)途径1产生自交胚的过程存在基因重组,F1产生的配子具有多样*,经受精作用后的子代具有多样*,不可保持F1的优良*状;而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组,子代和亲本的遗传信息一致,可以保持F1的优良*状。
【点睛】
结合题意和图示分析获得具有优良*状的个体的两条途径是解题关键,途径1获得子代的本质为有*生殖,途径2获得子代的本质为无*生殖。
知识点:减数*和受精作用
题型:综合题
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