Question

玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因对植株绿色
玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因（B） 对植株绿色基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上．玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色．现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择．请回答：
（1）若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．如果用碘液处理F1代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为

 

．
（2）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为

 

．如果要筛选糯性绿株品系需在第

 

年选择糯性籽粒留种，下一年选择

 

自交留种即可．
（3）当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F₁代734株中有2株为绿色．经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致的．已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死．
①在上述F₁代绿株的幼嫩花药中观察下图所示染色体，请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F₁代绿株的基因组成．
②有人认为F₁代出现绿株的原因可能是经X射线照射的少 数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），导致F₁代绿苗产生．某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型．
实验步骤：
第一步：选F₁代绿色植株与亲本中的

 

杂交，得到种子（F₂代）；
第二步：F₂代植株的自交，得到种子（F₃代）；
第三步：观察并记录F₃代植株颜色及比例．
结果预测及结论：
若F₃代植株的紫色：绿色为

 

，说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．
若F₃代植株的紫色：绿色为

 

，说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,染色体结构变异和数目变异

专题：

分析：根据题意和图示分析可知：验证基因的分离定律时，只能考虑一对等位基因，所以用非糯性紫株与糯性紫株杂交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F₂代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F₁代出现2株绿色玉米，所以F₁代绿株的基因组成bb．

解答： 解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律，只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F₂代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）若验证基因的自由组合定律，则应选择非糯性绿株和糯性紫株两个纯种品系进行杂交，其基因型为AAbb和aaBB．在杂交实验过程中，要在花期进行套袋和人工授粉．由于玉米是一年生植物，所以要筛选糯性绿株品系需在第二年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可得到纯合的糯性绿株品系．
（3）①由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F₁代出现2株绿色玉米，所以F₁代绿株的基因组成bb，如答案图所示．同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．
②要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F₁代绿色植株与亲本中的紫株杂交，得到种子（F₂代）；将F₂代植株的自交，得到种子（F₃代）．如果F₃代植株的紫色：绿色为3：1，则说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失；如果F₃代植株的紫色：绿色为6：1，则说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．
故答案为：
（1）蓝色：棕色=1：1      
（2）AAbb、aaBB     二     绿株
（3）①
②实验步骤：紫株
结果预测及结论：3：1       6：1

点评：本题考查基因的分离定律、基因的自由组合定律和染色体变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．