Question

15．玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）为显性，植株紫色基因（B） 对植株绿色基因（b）为显性，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．

（1）若要采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择非糯性紫株品系与糯性紫株品系杂交．
（2）当用X射线照射纯合非糯性紫株玉米花粉后，将其授于纯合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2株绿色植株是由于第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．请回答：
①在上述F₁代绿株的幼嫩花药中观察到上图染色体图象，说明此时细胞处于减数第一次分裂的前期．该细胞中b基因所在位点应该是上图中基因位点1（填基因位点“1”或者“2”）．
②在做细胞学的检査之前，有人推测F₁代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F₁代少数绿苗产生．某同学设计了以下杂交实验，以探究X射线照射花粉后产生的变异类型．
实验步骤：
第一步：选上述F₁代绿色植株与非糯性紫株（或糯性紫株）纯种品系杂交，得到种子（F₂代）；
第二步：让F₂代植株自交，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3：1，说明X射线照射的少数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b）．
若F₃代植株的紫色：绿色为6：1，说明X射线照射的少数花粉中第6号染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．

Answer 1

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．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．

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．
（2）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，b基因所在位点应该是图中基因位点．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非糯性紫株杂交，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．BB×bO→Bb、BO，让其分别自交BO的后代为：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代为：BB、2Bb、bb，所以紫色：绿色为6：1．
故答案为：
（1）糯性紫株
（2）①减数第一次分裂的前（或四分体）1
②非糯性紫株（或糯性紫株）    3：1    6：1

点评 本题考查基因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．