Question

玉米非糯性基因（A）對糯性基因（a）是顯性，植株紫色基因?qū)χ仓昃G色
玉米非糯性基因（A）對糯性基因（a）是顯性，植株紫色基因（B） 對植株綠色基因（b）是顯性，這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上．玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液變藍色，糯性籽粒及花粉遇碘液變棕色．現(xiàn)有非糯性紫株、非糯性綠株和糯性紫株三個純種品系供實驗選擇．請回答：
（1）若采用花粉鑒定法驗證基因分離定律，應選擇非糯性紫株與糯性紫株雜交．如果用碘液處理F1代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為

 

．
（2）若驗證基因的自由組合定律，則兩親本基因型為

 

．如果要篩選糯性綠株品系需在第

 

年選擇糯性籽粒留種，下一年選擇

 

自交留種即可．
（3）當用X射線照射親本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性綠株的個體上，發(fā)現(xiàn)在F₁代734株中有2株為綠色．經(jīng)細胞學的檢查表明，這是由于第6號染色體載有紫色基因（B）區(qū)段缺失導致的．已知第6號染色體區(qū)段缺失的雌、雄配子可育，而缺失純合體（兩條同源染色體均缺失相同片段）致死．
①在上述F₁代綠株的幼嫩花藥中觀察下圖所示染色體，請根據(jù)題意在圖中選擇恰當?shù)幕�因位點并在位點上正確標出F₁代綠株的基因組成．
②有人認為F₁代出現(xiàn)綠株的原因可能是經(jīng)X射線照射的少 數(shù)花粉中紫色基因（B）突變?yōu)榫G色基因（b），導致F₁代綠苗產(chǎn)生．某同學設(shè)計了以下雜交實驗，探究X射線照射花粉產(chǎn)生的變異類型．
實驗步驟：
第一步：選F₁代綠色植株與親本中的

 

雜交，得到種子（F₂代）；
第二步：F₂代植株的自交，得到種子（F₃代）；
第三步：觀察并記錄F₃代植株顏色及比例．
結(jié)果預測及結(jié)論：
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明花粉中紫色基因（B）突變?yōu)榫G色基因（b），沒有發(fā)生第6染色體載有紫色基因（B）的區(qū)段缺失．
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明花粉中第6染色體載有紫色基因（B）的區(qū)段缺失．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應用,染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異

專題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：驗證基因的分離定律時，只能考慮一對等位基因，所以用非糯性紫株與糯性紫株雜交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）為1：1，所以用碘液處理F₂代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為藍色：棕色=1：1．由于第6號染色體載有紫色基因（B）區(qū)段缺失導致F₁代出現(xiàn)2株綠色玉米，所以F₁代綠株的基因組成bb．

解答： 解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液變藍色，糯性籽粒及花粉遇碘液變棕色，所以采用花粉鑒定法驗證基因分離定律，只能選擇非糯性紫株與糯性紫株雜交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）為1：1，所以用碘液處理F₂代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為藍色：棕色=1：1．
（2）若驗證基因的自由組合定律，則應選擇非糯性綠株和糯性紫株兩個純種品系進行雜交，其基因型為AAbb和aaBB．在雜交實驗過程中，要在花期進行套袋和人工授粉．由于玉米是一年生植物，所以要篩選糯性綠株品系需在第二年選擇糯性籽粒留種，下一年選擇綠株自交留種即可得到純合的糯性綠株品系．
（3）①由于第6號染色體載有紫色基因（B）區(qū)段缺失導致F₁代出現(xiàn)2株綠色玉米，所以F₁代綠株的基因組成bb，如答案圖所示．同源染色體配對發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的聯(lián)會時期，即前期，所以要在幼嫩花藥中觀察上圖染色體現(xiàn)象，應選擇處于減數(shù)第一次分裂的前期細胞進行觀察．
②要探究X射線照射花粉產(chǎn)生的變異類型，需要選F₁代綠色植株與親本中的紫株雜交，得到種子（F₂代）；將F₂代植株的自交，得到種子（F₃代）．如果F₃代植株的紫色：綠色為3：1，則說明花粉中紫色基因（B）突變?yōu)榫G色基因（b），沒有發(fā)生第6染色體載有紫色基因（B）的區(qū)段缺失；如果F₃代植株的紫色：綠色為6：1，則說明花粉中第6染色體載有紫色基因（B）的區(qū)段缺失．
故答案為：
（1）藍色：棕色=1：1      
（2）AAbb、aaBB     二     綠株
（3）①
②實驗步驟：紫株
結(jié)果預測及結(jié)論：3：1       6：1

點評：本題考查基因的分離定律、基因的自由組合定律和染色體變異的相關(guān)知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．