Question

【题目】（12分）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）在正常光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，从基因与性状的关系角度分析其原因是 。

（2）在浅绿色植株体内某些正常细胞中含有两个A基因，原因是 ，有一批浅绿色植株（P），如果让它们相互授粉得到F1，F1植株随机交配得到F2，逐代随机交配得到Fn，那么在Fn代成熟植株中a基因频率为 （用繁殖代数n的表达式表示）。

（3）现有一浅绿色突变体成熟植株甲，其体细胞（如图）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，你认为他的推测正确吗？请作出判断并说明理由： 。为了进一步确定植株甲的基因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 。

Ⅱ、若F1 ，则植株甲体细胞中基因A位于p上，基因a位于q上。

Answer 1

【答案】（1）光照的有无会影响到与叶绿素代谢（合成或分解）有关酶的基因（A）的表达，进而影响叶片颜色。 （2）这些细胞正在进行细胞分裂，基因已完成了复制但还未平分到两子细胞（答出处于有丝分裂某一时期不给分）； 1/(n+2)。 （3）正确，若基因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，则植株甲不能产生。（合理给分） Ⅰ、植株甲体细胞中基因A位于q上，基因a位于p上； Ⅱ、深绿色植株︰浅绿色植株=1︰1。

【解析】

试题分析：（1）生物性状是基因型和环境共同作用的结果。所以在光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色，说明光照会影响A基因的表达，造成叶绿素无法合成或者已经合成的叶绿素分解。 （2）浅绿色植株（Aa）的一般体细胞内只有一个A基因，但少数处于细胞分裂期的细胞中因DNA已经复制，所以含有2个A基因。浅绿色植株（Aa）随机交配n代，由于每代中aa植株死亡，所以F1、F2、F3、F4……Fn的成熟植株代中（AA∶Aa）各自所占的比例为（1∶2）、（4∶4）、（9∶6）、（16∶8）、……（n2∶2n）,于是可求得F1、F2、F3、F4……Fn的成熟植株代中a的基因频率为1/3、1/4、1/5、1/6……1/（2+n）。 （3）假设A或者a在m片段上，则该突变植株甲是由减数分裂产生含p染色体（上面m片段有A或a）的配子和含q染色体（上面没有m片段，则没有A或a）的配子结合发育而成。再结合题意，含q染色体的花粉和卵细胞都不能完成受精，则不可能形成突变植株甲，所以A或a基因不会在片段m上。假设A在p染色体上，a在q染色体上，则甲产生1种花粉(A)，产生2种比例相等的卵细胞（A、a），所以F1成熟后为1/2AA（深绿）、1/2Aa（浅绿）；假设a在p染色体上，A在q染色体上，则甲产生1种花粉(a)，产生2种比例相等的卵细胞（A、a），所以F1成熟后全为Aa（浅绿）。