黑毛节有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,研究
交配系统的显花植物的性别系统
高等植物性别系统(sex systems)的配置方式非常多样,植物性别从单花、单株和种群三个不同层次进行的划分如表1所示。植物生殖系统的配置如此的随意与变化多端,起初令我十分震惊!但幸运的是,正是高等植物这种看似杂乱无章的“性”器官的配置模式使我对传统的主要是基于动物的“性”进化观念产生了强烈的疑问,也激励着我去探寻“性”的生态学起源机制以及“性”的生态遗传本质。
花是被子植物的繁殖器官,其生物学功能是结合雄性精细胞与雌性卵细胞以产生种子,基本过程始于传粉,然后是受精,进而形成种子并加以传播。花有单性和两性之分,单性花指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊(如玉米),而两性花指一朵花中既有雄蕊也有雌蕊(如桃花)。单性花(雌花、雄花)可以分别生长在不同的植株上,这称为雌雄异株(dioecious);也可生长在同一植株,成为雌雄同株(monoecism),两性花肯定都是雌雄同株。
绝大多数被子植物都是雌雄同株,虽然大约一半的被子植物科中存在有雌雄异株现象(Renner & Ricklefs 1995)。在植物中,雌雄同花最为常见,高达74%(陈小勇2004)。而在高等动物(脊椎动物)中,雌雄同体现象则十分罕见。
需要指出的是,裸子植物没有雌雄同花的球果,它们要么雌雄(异花)同株,要么雌雄异株,但某些物种既有雌性异花同株的种群又有雌雄异株的种群,除麻黄属(Ephedra)之外,均为风媒传粉(Barrett 2002,张大勇2004)。
表1 植物的性别
Table 1 Sexuality of flowering plants 性别特性 Characters of sexuality 单花层次 At the level of flower 1. 两性花(或雌雄同花):既有雄蕊,又有雌蕊 2. 雄花:只有雄蕊而无雌蕊 3. 雌花:只有雌蕊而无雄蕊 单株层次 At the level of individual plant 1. 雌雄同花:植株上只有两性花 2. 雌雄(异花)同株:既有雌花,又有雄花 3. 雄株:整株只有雄花 4. 雌株:整株只有雌花 5. 雄全同株(雄花两性花同株):既有雄花,又有两性花 6. 雌全同株(雌花两性花同株):既有雌花,又有两性花 7. 三全同株(雄花雌花两性花同株):一株上同时有雄花、雌花和两性花 种群层次 At the level of population 单型 Monomorphism 1. 两性花或雌雄同花:种群内只有两性花植株 2. 雌雄同株:种群内只有雌雄同株的植株; 3. 雄全同株(雄花两性花同株):种群内只有雄花两性花同株的植株 4. 雌全同株(雌花两性花同株):种群内只有雌花两性花同株的植株 5. 三性花同株(或杂性同株):种群内只有雄花雌花两性花同株的植株 多型 Polymorphism 1. 雌雄异株:种群由雄株和雌株构成 2. 雄全异株(雄花两性花异株):种群由雄株和两性花植株构成 3. 雌全异株(雌花两性花异株):种群由雌株和两性花植株构成 4. 雄花雌花两性花异株:种群同时由雄花、雌花和两性花植株构成 (引自Wyatt 1983)(cited from Wyatt 1983)
节瓜又名毛瓜,是冬瓜属的一个变种.节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花
节瓜又名毛瓜,是冬瓜属的一个变种.节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,研究人员做了如图所示的实验.请回答问题:(1)对实验一数据进行统计学分析,F2代的分离比接近3:10:3,推测节瓜的性别类型由______对基因控制,其遗传方式符合______定律.
(2)若第一对基因以A、a表示,第二对基因以B、b表示,第三对基因以C、c表示…,以此类推,则实验一F2正常株的基因型为______,其中杂合子的比例为______.实验二亲本正常株的基因型为______.
(3)为验证上述推测,分别将实验一、实验二中的F1正常株与基因型为______的植株测交,实验一中F1正常株测交的结果应为______,实验二中F1正常株的测交结果应为______.
(4)若采用单倍体育种的方法,使后代中同时出现全雌株和全雄株且比例相等,可选择基因型为______的植株做亲本,该育种方法的原理是______.
(2)由题意分析已知该节瓜的性别决定是由两对基因控制的,遵循基因的自由组合定律,且F1是双杂合子.若第一对基因以A、a表示,第二对基因以B、b表示,则F1正常株的基因型是AaBb.由F2代的性状分离比全雌株:正常株:全雄株=3:10:3可知正常株是双显性(9)和双隐性(1),全雌株、全雄株为单显性(3),所以F2正常株的基因型有:AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb,其中纯合子AABB、aabb占两份,故杂合子的比例为(10-2)10=45.实验二中亲本为纯合全雌株(AAbb或aaBB)与正常株杂交,后代性状分离比为1:1,故亲本正常株有一对基因纯合,一对基因杂合,即亲本正常株的基因型为AABb或AaBB.
(3)设全雌株为aaB-,实验一F1正常株AaBb与基因型为 aabb的植株测交,子代为1AaBb(正常株):1aabb(正常株):1aaBb(全雌株):1Aabb(全雄株),即全雌株:正常株:全雄株=1:2:1.实验二F1正常株AaBB与基因型为 aabb的植株测交,子代为1AaBb(正常株):1aaBb(全雌株).如果设全雌株的基因型为A-bb,其结果是一样的.
(4)若采用单倍体育种的方法,使后代中同时出现全雌株和全雄株且比例相等,可选择基因型为 AaBb的植株做亲本进行花药离体培养获得AB、Ab、aB、ab四种单倍体,再用秋水仙素处理获得AABB(正常株)、AAbb(全雌株或全雄株)、aaBB(全雄株或全雌株)、aabb(正常株).单倍体育种的原理是染色体变异.
故答案是:
(1)两(或“2”) 基因的自由组合
(2)AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb(或“A_B_、aabb”)
45 AABb或AaBB
(3)aabb 全雌株:正常株:全雄株=1:2:1 全雌株:正常株=1:1
(4)AaBb 染色体变异
雌雄异株的特点
指在具有单性花的种子植物中,雌花与雄花分别生长在不同的株体而言。性别决定方式是XY型。仅有雌花的植株称为雌株,仅有雄花的称为雄株。有的植物雌株与雄株的染色体组成具有显著的差异。苔藓和蕨类植物雌雄两性的繁殖器宫是分别在不同的株体上形成的,例如槐叶(Salvinia natans All.)和(Marsilea quadrifolia L.)的原叶体,苔藓类植物的原丝体,最初的有性世代也称为雌雄异株。常见的例子有菠菜、大麻、铁树。
鉴别雌雄株的方法有:
(一)形态观察:从植株、枝、叶、花等GkifSB外部形态观察,加以区别。
(二)酶谱鉴别。
(三)酶活性鉴别。
(四)化学鉴别。
节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,研究人
节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,研究人员做了如图所示的实验.请回答问题:(1)对实验一数据进行统计学分析,发现F2性状分离比接近于3:10:3,据此推测节瓜的性别类型由______对基因控制,其遗传方式符合基因的______定律.
(2)若第一对基因以A、a表示,第二对基因以B、b表示,第三对基因以C、c表示…,以此类推,则实验一F2正常株的基因型为______,其中纯合子的比例为
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(3)为验证上述推测,分别将实验一F1正常株、实验二F1正常株与基因型为______的植株测交,实验一F1正常株测交结果应为______,实验二F1正常株测交结果应为______.
(2)由题意分析已知该节瓜的性别决定是由两对基因控制的,遵循基因的自由组合定律,且F1是双杂合子.若第一对基因以A、a表示,第二对基因以B、b表示,则F1正常株的基因型是AaBb.由F2代的性状分离比全雌株:正常株:全雄株=3:10:3可知正常株是双显性(9)和双隐性(1),全雌株、全雄株为单显性(3),所以F2正常株的基因型有:AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb,其中纯合子AABB、aabb占两份,故纯合子的比例为210=15.实验二中亲本为纯合全雌株(AAbb或aaBB)与正常株杂交,后代性状分离比为1:1,故亲本正常株有一对基因纯合,一对基因杂合,即亲本正常株的基因型为AABb或AaBB.
(3)设全雌株为aaB-,实验一F1正常株AaBb与基因型为 aabb的植株测交,子代为1AaBb(正常株):1aabb(正常株)GkifSB:1aaBb(全雌株):1Aabb(全雄株),即全雌株:正常株:全雄株=1:2:1.实验二F1正常株AaBB与基因型为 aabb的植株测交,子代为1AaBb(正常株):1aaBb(全雌株).如果设全雌株的基因型为A-bb,其结果是一样的.
故答案是:
(1)两(或日夏养花网“2”)  日夏养花网; 自由组合
(2)AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb(或“A_B_、aabb”)
15 AABb或AaBB
(3)aabb 全雌株:正常株:全雄株=1:2:1 全雌株:正常株=1:1
请回答下列有关植物遗传的相关问题:(1)某种自花受粉、闭花传粉的植物,其花的颜色为白色,茎有粗、中
请回答下列有关植物遗传的相关问题:(1)某种自花受粉、闭花传粉的植物,其花的颜色为白色,茎有粗、中粗和细三种.
①自然状态下该种植物一般都是______(纯合子/杂合子):若让两株相对性状不同的该种植物进行杂交时,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊,其目的是______;然后在进行人工异花传粉的过程中,需要两次套上纸袋,其目的是______.
②已知该植物茎的性状由两对独立遗传的核基因(Y、y,R、r)控制.只要r基因纯合时植株就表现为细茎,当只含有R一种显性基因时植株表现为中粗茎,其它表现为粗茎.若基因型为YyRr的植株自然状态下繁殖,则理论上子代的表现型及比例为______.
(2)节瓜有全雌株(只有雌花)、全雄株(只有雄花)和正常株(雌花、雄花均有)等不同性别类型的植株,研究人员做了如图所示的实验:
①对实验一数据进行统计学分析,发现F2性状分离比接近于3:10:3,据此推测节瓜的性别类型由______对基因控制.
②若第一对基因以A、a表示,第二对基因以B、b表示,第三对基因以C、c表示…,以此类推,则实验一F2正常株的基因型为______,其中纯合子的比例为______.实验二亲本正常株的基因型为______.
③为验证上述推测,分别将实验一F1正常株、实验二F1正常株与基因型为______的植株测交,实验一F1正常株测交结果应为______,实验二F1正常株测交结果应为______.
②YyRhttp://www.rixia.ccr的植株自然状态下繁殖,后代Y_R_:Y_rr:yyR_:yyrr=9:3:3:1,由题意可知,r基因纯合时植株就表现为细茎,当只含有R一种显性基因时植株表现为中粗茎,其它表现为粗茎,因此后代中粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4.
(2)①F2性状分离比接近于3:10:3,可以改写成3:1:9:3,符合2对基因杂合子自交的分离比,由此可以推测节瓜的性别类型由2对等位基因控制.
②实验一F2的比例关系为A_B_:aaB_:A_bb:aabb=9:3:3:1,正常株:雌株:雄株=10:3:3,因此正常株的基因组成可以写成A_B_和aabb;其中纯合子的比例是210=15;分析实验二可知,正常株自交后代全雌株:正常株≈1:3,因此子一代正常株的基因型为一对显性纯合一对杂合;亲本正常株的基因型为AABb(或AaBB).
③为验证上述推测,分别将实验一F1正常株、实验二F1正常株与隐性纯合子进行测交,实验一F1正常株测交结果全雌株:正常株:全雄株=1:2:1,实验二F1正常株测交结果为全雌株:正常株=1:1,说明推测成立.
故答案应为:
(1)①纯合子 防止自花受粉 避免外来花粉的干扰
②粗茎:中粗茎:细茎=9:3:4
(2)①两
②AABB、AABb、AaBB、AaBb、aabb(或A_B_、aabb) 15 AABb(或AaBB)
③aabb 全雌株:正常株:全雄株=1:2:1 全雌株:正常株=1:1
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