Question

16．請分析回答：
Ⅰ（1）雙子葉植物大麻（2N=20）為雌雄異株，性別決定為XY型，大麻的某一對相對性狀由等位基因（M、m）控制，其中的一個基因在純合時能使合子致死（注：MM、XmXm、XmY等均視為純合子）．用雌雄株大麻雜交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只．那么控制這一性狀的基因位于X染色體上，成活大麻的基因型共有3種．若F₁代雌株共有兩種表現(xiàn)型，則致死基因是M （M、m）．
（2）已知大麻抗�。˙）對不抗�。╞）、粗莖（C）對細莖（c）、條形葉（D）對披針葉（d）為顯性，這三對基因分別位于三對常染色體上．將純合抗病粗莖條形葉雌株與純合不抗病細莖披針葉雄株雜交產生F1，F(xiàn)1間雜交得到F₂，F(xiàn)₂中抗病細莖條形葉植株所占比例是$\frac{9}{64}$，F(xiàn)2有27種基因型．
（3）為獲得優(yōu)質的纖維，可在定苗時選留雄苗拔除雌苗，還可將雄株進行花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成是18+XX或18+YY．
（4）在大麻野生型種群中，發(fā)現(xiàn)幾株粗莖大麻（突變型），該性狀是可遺傳變異．請設計一個簡單實驗來判斷該突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致？
取根尖分生區(qū)制成裝片，顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞（同源）染色體數(shù)目．若觀察到（同源）染色體增倍，則屬于染色體組加倍所致，否則為基因突變
Ⅱ、西瓜消暑解渴，深受百姓喜愛，其中果皮深綠（G）對淺綠（g）為顯性，大子（B）對小子（b）為顯性，紅瓤（R）對黃瓤（r）為顯性，三對基因位于三對非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22，請根據(jù)下列幾種育種方法的流程圖回答有關問題．

注：甲為深綠皮黃瓤小子，乙為淺綠皮紅瓤大子，且甲、乙都能穩(wěn)定遺傳．
（1）②過程常用的試劑2作用和目的是抑制紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍；
通過③過程得到無子西瓜B與通過①過程獲得無子西瓜A，從產生變異的來源來看，其區(qū)別是通過③過程得到無子西瓜B屬于可遺傳變異（染色體變異），通過①過程獲得無子西瓜A屬于不可遺傳變異．
（2）通過⑧過程獲得的單倍體植株中擁有的染色體數(shù)是33．
（3）若將四倍體西瓜（gggg）和二倍體西瓜（GG）間行種植，結果發(fā)現(xiàn)四倍體西瓜植株上所結的種子，播種后發(fā)育成的植株中既有四倍體又有三倍體．那么，能否從這些植株所結西瓜的果皮顏色直接判斷出這些植株是四倍體還是三倍體呢？請用遺傳圖解解釋，并作簡要說明．
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Answer 1

分析 用雌雄株大麻雜交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只，可見雌株和雄株的數(shù)量比不為1，所以控制這一性狀的基因位于X染色體上．F₁代雌株共有兩種表現(xiàn)型，則成活大麻的基因型共有X^MX^m、X^mY、X^mX^m3種，由題意可知親本為X^MX^m、X^mY，致死基因是M．

解答 解：Ⅰ（1）用雌雄株大麻雜交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只，可見雌株和雄株的數(shù)量比不為1，所以控制這一性狀的基因位于X染色體上．F₁代雌株共有兩種表現(xiàn)型，則成活大麻的基因型共有X^MX^m、X^mY、X^mX^m3種，由題意可知親本為X^MX^m、X^mY，致死基因是M．
（2）將純合抗病粗莖條形葉雌株與純合不抗病細莖披針葉雄株雜交產生F₁（BbCcDd），F(xiàn)₁間雜交得到F₂，根據(jù)基因自由組合定律，F(xiàn)₂中抗病細莖條形葉植株（B_ccD_）所占比例是$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{64}$，F(xiàn)₂基因型種類=3×3×3=27種．
（3）雄苗的染色體組成為18+XY，其配子為9+X或9+Y，加倍后為18+XX或18+YY．
（4）染色體變異可以通過顯微鏡觀察到，而基因突變是點突變，在顯微鏡下觀察不到．在大麻野生型種群中，發(fā)現(xiàn)幾株粗莖大麻（突變型），該性狀是可遺傳變異．要判斷該突變型的出現(xiàn)是基因突變還是染色體組加倍所致，可取根尖分生區(qū)制成裝片，顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞（同源）染色體數(shù)目．若觀察到（同源）染色體增倍，則屬于染色體組加倍所致，否則為基因突變．
Ⅱ、（1）②過程常用的試劑2是秋水仙素，可以抑制紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍．品種甲（二倍體）經秋水仙素溶液加倍變?yōu)樗谋扼w，然后四倍體（♀）×二倍體（♂）→三倍體，因三倍體減數(shù)分裂聯(lián)系紊亂，無配子產生，故用品種乙的花粉刺激可產生無子西瓜B．通過③過程得到無子西瓜B屬于可遺傳變異（染色體變異），通過①過程獲得無子西瓜A屬于不可遺傳變異．
（2）品種乙（2n=22）和四倍體（4n=44）屬于兩個不同的物種，存在生殖隔離，所以經植物體細胞雜交（⑥過程）得到雜種體細胞（6n=66），進而經植物組織培養(yǎng)（⑤過程）得到雜種植株（6n=66），最后經減數(shù)分裂產生配子（3n=33）再經花藥離體培養(yǎng)技術得到單倍體植株（3n=33）．
（3）若四倍體西瓜（gggg）自交，則子代為gggg，所結西瓜的果皮為淺綠色；若四倍體西瓜（gggg）作母本，二倍體西瓜（GG）作父本，則子代為Ggg，所結西瓜的果皮為深綠色，所以四倍體植株上收獲的種子發(fā)育成的植株，所結西瓜的果皮為深綠色的是三倍體，所結西瓜的果皮為淺綠色的是四倍體．

故答案為：
（1）X  3  M
（ 2）$\frac{9}{64}$    27    
（3）18+XX或18+YY
（4）取根尖分生區(qū)制成裝片，顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞（同源）染色體數(shù)目．若觀察到（同源）染色體增倍，則屬于染色體組加倍所致，否則為基因突變
Ⅱ、（1）抑制紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍
通過③過程得到無子西瓜B屬于可遺傳變異（染色體變異），通過①過程獲得無子西瓜A屬于不可遺傳變異（2分）
（2）33　
（3）如圖：

點評 本題考查伴性遺傳、染色體數(shù)目的變異、遺傳規(guī)律的應用的相關知識，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論；能理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界中的一些生物學問題．