Question

10．玉米，雌雄同株，單性花，通常為自花授粉．玉米葉片葉綠素的合成受7號染色體上一對等位基因（A、a）的控制，同時(shí)也受光照的影響．在正常光照下，體細(xì)胞含有2個(gè)A的玉米植株葉片呈深綠色；含一個(gè)A的植株葉片呈淺綠色；沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．
（1）在正常光照下，某植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，其原因是光照影響到與葉綠素合成有關(guān)的酶的基因（A）的表達(dá)，進(jìn)而影響葉片顏色，此過程說明性狀是基因與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果．
（2）有一批淺綠色植株（P），如果讓它們相互授粉得到F₁，F(xiàn)₁植株隨機(jī)交配得到F₂代，F(xiàn)₂代成熟植株中a基因頻率為25%．
（3）現(xiàn)有一正常光照下呈淺綠色的成熟植株甲，其體細(xì)胞中7號染色體的一條p為正常，另一條q為異常（如圖所示），說明該植株發(fā)生的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異．
①只有q的花粉會失去受精活力；卵細(xì)胞若無A或a基因則不能完成受精作用．若A或a基因在片段m上，則植株甲不能（能、不能）產(chǎn)生淺綠色的后代．
②為了進(jìn)一步確定植株甲的基因A、a在染色體p、q上的分布，現(xiàn)將植株甲進(jìn)行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計(jì)F₁表現(xiàn)型及比例．請預(yù)測結(jié)果并得出結(jié)論：
Ⅰ．若F₁全為淺綠色植株，則植株甲體細(xì)胞中基因A、a分別位于q、p上．
Ⅱ．若F₁深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細(xì)胞中基因A、a分別位于p、q上．

Answer 1

分析 基因控制生物的性狀，但同時(shí)又受環(huán)境的影響，即表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境因素．
染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變．染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型．染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少．

解答 解：（1）根據(jù)題意分析可知：AA植株葉片在正常光照下呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明光照的有無會影響與葉綠體代謝有關(guān)酶的基因的表達(dá)，進(jìn)而影響葉片顏色．此過程說明性狀是基因與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果．
（2）在淺綠色植株體的體細(xì)胞基因型為Aa，當(dāng)有些細(xì)胞正在進(jìn)行細(xì)胞分裂，基因已完成了復(fù)制但未平分到兩個(gè)子細(xì)胞中時(shí)，這些正常細(xì)胞中會含有兩個(gè)A基因．有一批淺綠色植株（Aa），如果讓它們相互授粉得到AA、Aa、aa，由于體細(xì)胞沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．所以熟植株中只有AA、Aa，比例為1：2，a基因頻率為$\frac{1}{3}$．F₁植株隨機(jī)交配得到F₂，其中AA占$\frac{4}{9}$、Aa占$\frac{4}{9}$、aa占$\frac{1}{9}$（死亡），成熟植株中a基因頻率為$\frac{1}{4}$．
（3）現(xiàn)有一正常光照下呈淺綠色的成熟植株甲，其體細(xì)胞中7號染色體的一條p為正常，另一條q為異常，根據(jù)圖示可以說明該植株發(fā)生的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異．
①只有q的花粉會失去受精活力；卵細(xì)胞若無A或a基因則不能完成受精作用．若A或a基因在片段m上，則植株甲不能產(chǎn)生淺綠色的后代．
②淺綠色突變體成熟植株甲的體細(xì)胞基因型為Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A、a，又因?yàn)楹�有這樣的q染色體的花粉或卵細(xì)胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產(chǎn)生．因此，植株甲的A或a基因不會在片段m上．將植株甲進(jìn)行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計(jì)F₁表現(xiàn)型及比例．若F₁全為淺綠色植株，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于q上，基因a位于p上；若F₁深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細(xì)胞中基因A位于p上，基因a位于q上．
故答案為：
（1）酶     基因與環(huán)境條件共同作用       
（2）25%
（3）染色體結(jié)構(gòu)變異    ①不能         ②Ⅰ：q、pⅡ：p、q

點(diǎn)評 本題考查基因與性狀關(guān)系及染色體變異的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．