Question

3．玉米是常见的遗传实验材料．图一为玉米的传粉示意图，图二是不同的传粉方式．

（1）图一玉米的传粉方式是异花传粉（填“自花传粉”、“异花传粉”或“自花传粉和异花传粉”），若在传粉时节正好遇上连续阴雨的天气，为了提高产量，可以采用人工授粉（填“喷洒适宜浓度生长素处理”或“人工授粉”）的方法．
（2）图二是针对相对性状非甜和甜的三种不同的杂交方式，能够区分显隐性的是C．
（3）玉米籽的一对相对性状饱满（A）对皱缩（a）是显性，基因型Aa的玉米，因基因A所在染色体部分缺失导致含A的卵细胞只能与含a的精子结合成合子，则该玉米植株自交后代中基因a的频率为$\frac{2}{3}$．
（4）玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因（A、a）的控制，同时也受光照的影响．在玉米植株中，体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色，含一个A的植株叶片呈浅绿色；体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡．
①现有一浅绿色突变体成熟植株甲，其体细胞（如图三）中一条7号染色体的片段m发生缺失，记为q；另一条正常的7号染色体记为p．片段m缺失的花粉会失去受精活力，且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用．有人推测植株甲的A或a基因不会在片段m上，他的推测正确（填“正确”或“不正确”），原因是因A或a基因在m段，不可能出现浅绿色．
②为了进一步稳定上述植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布，现将植株甲进行自交得到F₁，待F₁长成成熟植株后，观察并统计F₁表现型及比例．
请预测结果并得出结论：
Ⅰ、若F₁全为浅绿色植株，则植株甲中A位于q上，a位于p上．
Ⅱ、若_F1深绿：浅绿=1：1，则植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上．

Answer 1

分析 1、玉米自然条件下既可进行同株的异花传粉，又可进行异株间的异花传粉．
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变．染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型．染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少．

解答 解：（1）玉米为雌雄同株异花植物，图一所以玉米的传粉方式是异花传粉．生长素促进果实发育，可用于培育无籽果实，而玉米收获的是种子，若在传粉时节正好遇上连续阴雨的天气，为了提高产量，不能用喷洒适宜浓度的生长素处理，需要采用人工授粉的方法才能提高产量，减少损失．
（2）图二A属于自交，如果都是纯合体，则自交后代都不发生性状分离，因而不能确定显隐关系．
图二B属于杂交，正交、反交结果都表现为一种性状，则表现出来的性状为显性，不表现的那一性状为隐性；若后代发生性状分离，则无法确定显隐关系．
图二C中，非甜自交，若后代发生性状分离，则非甜为显性，甜味为隐性；
若自交后代均为非甜，则非甜为纯合子（AA或aa），进一步看杂交结果，若杂交后代表现一种性状，则表现出来的性状为显性，不表现出来的为隐性；
若杂交后代发生性状分离，则甜味为显性，非甜为隐性，所以能够区分出显隐性的是C．
（3）正常情况下，基因型Aa的玉米，产生的精子含A和a的比例为1：1，产生的卵细胞含A和a的比例为1：1．现因基因A所在染色体部分缺失导致含A的卵细胞只能与含a的精子结合成合子，则该玉米植株自交后代中没有AA（$\frac{1}{2}$×0=0），Aa与aa的比为（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$）：（$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$）=2：1，所以后代中基因a的频率为$\frac{2}{3}$．
（4）①浅绿色突变体成熟植株甲的体细胞基因型为Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，则q染色体上没有基因A、a，又因为含有这样的q染色体的花粉或卵细胞都不能完成受精作用，不可能出现浅绿色，则植株甲不能产生．因此，植株甲的A或a基因不会在片段m上．
②将植株甲进行自交得到F₁，待F₁长成成熟植株后，观察并统计F₁表现型及比例．
若植株甲体细胞中基因A位于q上，基因a位于p上，由于片段m缺失的花粉会失去受精活力，所以有受精活力的精子类型只有含a一种；片段m缺失的卵细胞受精无影响，所以有受精活力的卵细胞有含A和含a两种，因此F₁全为浅绿色植株（体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡）；
若植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上，则有受精活力的精子类型只有含A一种，而有受精活力的卵细胞有含A和含a两种，因此F₁深绿色植株（AA）：浅绿色植株（Aa）=1：1．
故答案为：
（1）异花传粉    人工授粉
（2）C
（3）$\frac{2}{3}$
（4）①正确    因A或a基因在m段，不可能出现浅绿色（Aa）
②Ⅰ、植株甲中A位于q上，a位于p上
Ⅱ、深绿：浅绿=1：1

点评 本题考查基因与性状关系及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和解决问题的能力．