Question

玉米是进行遗传学实验的良好材料，其宽叶基因T与窄叶基因t是位于9号染色体上的—对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A，其细胞中9号染色体如图一。请分析回答下列问题。

（1）该宽叶植株的变异类型属于             。
（2）以植株A为父本，正常的窄叶植株为母本进行杂交，需在花期进行套袋和            等操作。若产生的F1中，发现了一株宽叶植株B，其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于         。
（3）若（2）中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例是             ，其中得到的染色体异常植株占      。
（4）为了探究植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，请设计一个简便的杂交实验：
实验步骤：                                                         。
结果预测：若                             则说明T基因位于异常染色体上。
若                             则说明T基因位于正常染色体上。
（5）研究者发现玉米体细胞内2号染色体上存在两个纯合致死基因E、F，从而得到“平衡致死系”的玉米，其基因与染色体关系如下图所示。该品系的玉米随机自由交配（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是            ；子代与亲代相比，子代中F基因的频率             （上升/下降/不变）。

Answer 1

（1）缺失（染色体结构变异）
（2）人工授粉     父本减数第一次分裂过程中同源染色体未分离（2分）
（3）宽叶∶窄叶=2∶3 （2分）     3/5
（4）实验步骤：让植株A进行自交产生F1，观察统计F1的表现型及比例（2分）
若Fl中宽叶∶窄叶=1∶1（或出现窄叶）
若Fl中宽叶∶窄叶=1∶0（或只有宽叶或未出现窄叶）
（5）100% （2分）   不变

解析试题分析：（1）由图一可知，该植株9号染色体中的一条染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中的缺失。
（2）因玉米正常情况下可自交也可杂交，故为保证杂交的进行，需在花期进行套袋和人工授粉等操作。以植株A（Tt）为父本，正常的窄叶植株（tt）为母本杂交产生的F1中，发现了一株宽叶植株B，其染色体及基因组成如图二。由于无正常9号染色体（无t基因）的花粉不能参与受精作用，即只含有T的精子不能参与受精作用，所以宽叶植株B（Ttt）中有一个t来自母本，还有T和t都来自父本，由此可见，该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离。
（3）若（2）中得到的植株B（Ttt）在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，则该植株能形成3种可育配子，基因型及比例为Tt：t：tt=2：2：1。那么以植株B为父本进行测交，即与tt个体进行杂交，后代的表现型及比例黄色（2Ttt）：白色（2tt、1ttt）=2：3，其中异常植株（Ttt、ttt）占3/5。
（4）为探究植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，最简单的方法是让该植株自交，观察统计F1的表现型及比例。
若T基因位于异常染色体上，让植株A进行自交产生F1，由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即Tt个体产生的雄配子中只有t能参与受精作用，所以F1表现型及比例为宽叶（Tt）：窄叶（tt）=1：1。

故若F1黄色：白色=1：1 ，说明T基因位于异常染色体上。
同理，若T基因位于正常染色体上，则遗传图解见下：

若F1全为黄色，说明T基因位于正常染色体上。
（5）根据题意，E或F纯合时致死，故该品系的玉米都是杂合子，故子代中杂合子的概率为100%，由于是让该品系的玉米自由交配，故后代的基因频率和亲代一样，不会发生改变。
考点：本题结合图表考查基因自由组合定律及应用、染色体变异等相关知识，意在考查考生分析图表提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，运用所学知识和观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．