烟草（2n）的S基因位点上有三种基因（S1、S2、S3．），当花粉的S基因与母本的S基因相同时，花粉管的正常

Question

烟草（2n）的S基因位点上有三种基因（S1、S2、S3．），当花粉的S基因与母本的S基因相同时，花粉管的正常发育受阻而不能完成受精（花粉不亲合）．若不同，则花粉可正常发育并与卵细胞结合，完成受精作用（花粉亲合）．这种现象称为自交不亲合现象（如图所示）．请分析回答：（1）烟草自然种群中，共有______种基因型．（2）基因型为S1S2（♀）和S2S3（♂）的烟草杂交，子一代中和母本基因型相同的个体占______．如果反交，子一代的基因型是否与正交相同______．（3）二株烟草杂交后代（子一代）的基因型为S1S2和S1S3，则母本的基因型为______，父本的基因型为______．人工间行种植基因型为S1S2、S2S3烟草，子一代中的基因型及比例为______．（4）若基因A、a位于2号染色体上，分别控制烟草的红花和黄花．为确定S基因是否也位于2号染色体上，现用两株基因型为AaS1S2（♀）、AaS2S3（♂）的红花烟草杂交，统计后代的花色及比例：若______，则S基因位于2号染色体上．若______，则S基因不位于2号染色体上．

Answer 1

（1）烟草存在自交不亲合现象，因此不存在纯合体，所以在烟草的自然种群中共有3种基因型，即S₁S₂、S₁S₃、S₂S₃．
（2）基因型为S₁S₂（♀）和S₂S₃（♂）的烟草杂交，由于含有S₂的花粉不亲和，因此子一代的基因型是S₁S₃和S₂S₃，其中没有和母本基因型相同的个体．如果反交，即S₁S₂（♂）×S₂S₃（♀），含有S₂的花粉不亲和子一代的基因型是S₁S₂和S₁S₃，与正交结果不相同．
（3）二株烟草杂交后代（子一代）的基因型为S₁S₂和S₁S₃，由于子代的基因型中都有S₁，所以在母本中不能出现S₁，母本的基因型为S₂S₃，父本的基因型为S₁S₂或S₁S₃．人工间行种植基因型为S₁S₂、S₂S₃烟草，可能发生正反交，但是不会发生自交，根据第（2）题可知，子一代中的基因型及比例为S₁S₂：S₁S₃：S₂S₃=1：2：1．
（4）若基因A、a位于2号染色体上，分别控制烟草的红花和黄花．为确定S基因是否也位于2号染色体上，现用两株基因型为AaS₁S₂（♀）、AaS₂S₃（♂）的红花烟草杂交，统计后代的花色及比例．若S基因位于2号染色体上，且在雄性个体中，a基因和S₂基因位于一条染色体上，则aS₂的花粉不亲和，后代全为红花；若S基因位于2号染色体上，且在雄性个体中，A基因和S₂基因位于一条染色体上，则AS₂的花粉不亲和，后代红花：白花=1：1．若S基因不位于2号染色体上，则红花：黄花=3：1．
故答案为：
（1）3
（2）0     否
（3）S₂S₃   S₁S₂或S₁S₃  S₁S₂：S₁S₃：S₂S₃=1：2：1
（4）全为红花或红花：白花=1：1      红花：黄花=3：1