Question

玉米非糯性基因（A）對糯性基因（a）為顯性，植株紫色基因（B） 對植株綠色基因（b）為顯性，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．
（1）若要采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律，應選擇非糯性紫株品系與

 

品系雜交．
（2）當用X射線照射純合非糯性紫株玉米花粉后，將其授于純合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2株綠色植株是由于第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．請回答：
①在上述F₁代綠株的幼嫩花藥中觀察到如圖染色體圖象，說明此時細胞處于

 

期．該細胞中b基因所在位點應該是圖中基因位點

 

（填基因位點“1”或者“2”）．
②在做細胞學的檢査之前，有人推測F₁代出現(xiàn)綠株的原因是經(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代少數(shù)綠苗產(chǎn)生．某同學設計了以下雜交實驗，以探究X射線照射花粉后產(chǎn)生的變異類型．
實驗步驟：
第一步：選上述F₁代綠色植株與

 

純種品系雜交．得到種子（F₂代）；
第二步：讓F₂代植株自交．得到種子（F₃代）；
第三步：觀察并記錄F₃代植株顏色及比例．
結果預測及結論：
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明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）．
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明X射線照射的少數(shù)花粉中第6號染色體載有紫色基因（B）的區(qū)段缺失．
（3）科研人員在雌雄同株的玉米自然種群中發(fā)現(xiàn)某種性狀表現(xiàn)為胚囊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生正常的卵細胞，但能產(chǎn)生正常的花粉供其他植株授粉，進一步研究證明：該性狀受基因d控制．在該種群中，DD的個體占90%，Dd的個體占9%，dd的個體占1%，問該種群自由交配一代后，具有正常繁殖能力的個體占

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應用,基因的分離規(guī)律的實質(zhì)及應用

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．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．

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．
（2）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，b基因所在位點應該是圖中基因位點1．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非糯性紫株雜交，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．BB×bO→Bb、BO，讓其分別自交BO的后代為：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代為：BB、2Bb、bb，所以紫色：綠色為6：1．
（3）由于dd的玉米胚囊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生正常的卵細胞，所以雌配子中d的頻率為：（9%×1）÷（90%×2+9%×2）=

1

22

；dd的玉米能產(chǎn)生正常的花粉，所以雄配子中d的頻率為：（9%×2+1%×2）÷100%×2=

11

200

．所以該種群自由交配一代后，dd占

1

22

×

11

200

=

1

400

，因此具有正常繁殖能力的個體占1-

1

400

=

399

400

．
故答案為：
（1）糯性紫株
（2）①減數(shù)第一次分裂的前（或四分體）  1
②非糯性紫株（或糯性紫株）    3：1           6：1 
（3）

399

400

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．