Question

【题目】某二倍体植物的非糯性与糯性是一对相对性状，分别受核基因W和w控制。该植物叶的颜色受核基因和质基因（受精卵的质基因全部来自于卵细胞）共同控制（如图）。核基因G控制花斑叶，g控制绿叶。质基因为Y时，叶片为花斑叶；质基因为N时，叶片为绿色。细胞核或细胞质有花斑叶基因时叶片为花斑叶，但G基因和Y基因同时存在时，由于产物相互干扰，最终均不能发挥作用，叶片为绿色。

（1）该植物同源四倍体种子大、产量高，获得同源四倍体的常用方法是_______________。将纯合的同源四倍体非糯性与糯性杂交，F2代个体非糯性与糯性的比例接近35:1，非糯性与糯性性状的遗传遵循的遗传规律是_____________。请解释F2代个体非糯性与糯性的比例接近35:1的原因______________。

（2）花斑叶植株的基因型可能为：__________________________________________。

（3）育种工作者在种植绿叶品系N（gg）时，偶然发现了一株花斑叶植株，假设为基因突变所致，请设计实验探究该花斑叶植株基因突变发生的位置及其基因型，说明实验思路即可_________________。

Answer 1

【答案】用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因的分离定律 F1（WWww）产生三种配子，其比例为WW：Ww：ww=1：4：1 N（GG）、N（Gg）、Y（gg） 用该植株与绿叶品系N（gg）做正反交实验，若该植株为母本时后代均为花斑叶，做父本时后代均为绿叶，则为质基因突变，该植株基因型为Y（gg）；若后代全为花斑叶，则为核基因突变，该植株基因型为N（GG）；若后代一半花斑叶，一半绿叶，则为核基因突变，该植株基因型为N（Gg）

【解析】

1、孟德尔两大遗传定律：

（1）基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。

（2）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。由此可见，同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。

2、要确定基因在细胞质中还是在细胞核中，可设计正反交实验来确定，如果正反交的结果始终与母本一致，说明基因位于细胞质中，否则排除细胞质遗传。

（1）该植物同源四倍体种子大、产量高，获得同源四倍体的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；非糯性与糯性是一对相对性状，分别受核基因W和w控制，故非糯性与糯性性状的遗传遵循基因的分离定律；由于F1（WWww）产生三种配子，其比例为WW：Ww：ww=1：4：1，故F2代个体糯性（wwww）的比例为1/36，即非糯性与糯性的比例接近35：1。

（2）由于核基因G控制花斑叶，g控制绿叶。质基因为Y时，叶片为花斑叶；质基因为N时，叶片为绿色，故花斑叶植株的基因型可能为N（GG）、N（Gg）、Y（gg）。

（3）育种工作者在种植绿叶品系N（gg）时，偶然发现了一株花斑叶植株，假设为基因突变所致，可设计该植株与绿叶品系N（gg）的正反交实验探究该花斑叶植株基因突变发生的位置及其基因型，若该植株为母本时后代均为花斑叶，做父本时后代均为绿叶，则为质基因突变，该植株基因型为Y（gg）；若后代全为花斑叶，则为核基因突变，该植株基因型为N（GG）；若后代一半花斑叶，一半绿叶，则为核基因突变，该植株基因型为N（Gg）。