Question

10．某植物種子的子葉有黃色和綠色兩種，由兩對基因控制，現(xiàn)有兩個綠色子葉的種子X、Y，種植后分別與純合的黃色子葉植株進行雜交獲得大量種子（F₁），子葉全部為黃色，然后再進行如下實驗：（相關基因用M、m和N、n表示）Ⅰ：X的F₁全部與基因型為mmnn的個體相交，后代性狀及比例為：黃色：綠色=3：5．Ⅱ：Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為：黃色：綠色=9：7．請回答下列問題：

（1）實驗Ⅰ中，花粉成熟前需對母本做的人工操作有去雄、套袋．
（2）Y的基因型為mmnn，X的基因型為Mmnn或mmNn．
（3）純合的綠色子葉個體的基因型有3種；若讓Y的F₁與基因型為mmnn的個體相交，其后代的性狀及比例為黃色：綠色=1：3．
（4）遺傳學家在研究該植物減數(shù)分裂時，發(fā)現(xiàn)處于某一時期的細胞（僅研究兩對染色體），大多數(shù)如圖1所示，少數(shù)出現(xiàn)了如圖2所示的“十字形”圖象．
①圖1所示細胞處于減數(shù)第一次分裂期期，圖2中發(fā)生的變異是染色體結構變異（或易位）．
②圖1所示細胞能產生的配子基因型是ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．研究發(fā)現(xiàn)，該植物配子中出現(xiàn)基因缺失時不能存活，若不考慮交叉互換，則圖2所示細胞產生的配子基因型有2種．

Answer 1

分析 綠色與純合的黃色子葉植株進行雜交，F(xiàn)₁全部為黃色，說明黃色相對于綠色是顯性性狀．Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為黃：綠=9：7，9：7是9：3：3：1的變式，說明Y的F₁的基因型為MmNn，且M和N同時存在時表現(xiàn)為黃色，其他情況均為綠色，則親本中純合黃色子葉植株的基因型為MMNN，Y的基因型為mmnn．純合黃色子葉植株（MMNN）與綠色植株X雜交，所得F₁全部為黃色植株（M_N_），F(xiàn)₁（M_N_）與基因型為mmnn的個體相交，所得后代性狀及比例為黃色：綠色=3：5，即其中黃色植株占3/8，則X基因型為Mmnn或mmNn．

解答 解：（1）實驗I中，人工異花授粉時，需在花粉成熟前對母本去雄、套袋處理．
（2）綠色與純合的黃色子葉植株進行雜交，F(xiàn)₁全部為黃色，說明黃色相對于綠色是顯性性狀．Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為黃：綠=9：7，9：7是9：3：3：1的變式，說明Y的F₁的基因型為MmNn，且M和N同時存在時表現(xiàn)為黃色，其他情況均為綠色，則親本中純合黃色子葉植株的基因型為MMNN，Y的基因型為mmnn．純合黃色子葉植株（MMNN）與綠色植株X雜交，所得F₁全部為黃色植株（M_N_），F(xiàn)₁（M_N_）與基因型為mmnn的個體相交，所得后代性狀及比例為黃色：綠色=3：5，即其中黃色植株占3/8，則X基因型為Mmnn或mmNn．
（3）純合的綠色子葉個體的基因型有3種，即MMnn、mmNN、mmnn；若讓Y的F₁（MmNn）與基因型為mmnn的個體相交，其后代的基因型及比例為MmNn（黃色）：mmNn（綠色）：Mmnn（綠色）：mmnn（綠色）=1：1：1：1，可見后代的表現(xiàn)型及比例為黃色：綠色=1：3．
（4）①圖1所示細胞中的染色體正在聯(lián)會，處于減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）；圖2中非同源染色體之間發(fā)生交叉互換，屬于染色體結構變異（或易位）．
②由于減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以圖1所示細胞能產生的配子基因型有4種，即ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．若該植物配子中出現(xiàn)基因缺失時不能存活（若不考慮交叉互換），則圖2所示細胞產生的配子因型有2種，即ABEF、AbeF．
故答案為：
（1）去雄、套袋
（2）mmnn    Mmnn或mmNn
（3）3    黃色：綠色=1：3
（4）①減數(shù)第一次分裂期   染色體結構變異（或易位）
②ABEF、AbeF、ABeF、AbEF      2

點評 本題考查基因自由組合定律及應用，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系的能力；識圖能力和能用文字及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容的能力和計算能力．