Question

【题目】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。玉米非糯性子粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性子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的分离定律，应选择表现型为非糯性紫株与 杂交。如果用碘液处理子代所有花粉，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 ，并且在花期进行套袋和 等操作。

（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的734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体上载有的紫色基因（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，而缺失纯合子（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。

①请在图中选择恰当的基因位点标出F1绿株的基因组成。

若在幼嫩花药中观察图中染色体，最好选择处于减数第 次分裂 期细胞。

②在做细胞学的检查之前，有人认为F1出现绿株的原因是经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），导致产生F1中绿株。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绿色植株与亲本中的 杂交，得到种子（F2）；

第二步：F2植株自交，得到种子（F3）；

第三步：观察并记录F3植株颜色及比例。

结果预测及结论：

若F3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号染色体上载有的紫色基因（B）的区段缺失。

若F3植株的紫色：绿色为 ，说明花粉中第6号染色体上载有的紫色基因（B）的区段缺失。

Answer 1

【答案】（1）糯性紫株 蓝色：棕色＝1：1

（2）AAbb、aaBB 人工授粉

（3）①如图

一 前（联会、四分体）

②紫株 3：1 6：1

【解析】（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；子代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1︰1，所以用碘液处理子代所有花粉，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等操作。

（3）①根据题意分析可知，F1中正常植株应全为紫株，基因型为Bb，所以表现为绿株的是细胞内6号染色体上因缺失的染色体片段含有B基因，那么另一条6号染色体对应片段上就应该含有b基因，由于图中染色体含有两条染色单体，所以应分别在相同位置标注b基因，见参考答案；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图中染色体，最好选择处于减数第一次分裂前期的细胞进行观察。

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。