Question

17．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．请回答：
（1）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb、aaBB并且在花期进行套袋和人工授粉等操作．如果筛选糯性绿株品系需在第2年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可．
（2）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代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．
①若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（四分体）期细胞．
②在做细胞学的检査之前，有人认为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代绿苗产生．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代绿色植株与亲本中的紫株杂交，得到种子（F₂代）；
第二步：F₂代植株的自交，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．
若F₃代植株的紫色：绿色为6：1_说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．

Answer 1

分析 基因分离定律的实质是：等位基因随同源染色体的分离而彼此分离．花粉遇碘后，一半呈蓝色，一半呈棕色，说明含A的花粉与含a比值为1：1，恰好证明了F1（Aa）减数分裂时产生了两种花粉A：a=1：1，从而验证了基因分离定律的实质．基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，同源染色体的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合；验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb、aaBB，并且在花期进行套袋和人工授粉等操作

解答 解：（1）非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系的基因型分别是AABB、AAbb、aaBB，若验证基因的自由组合定律，则杂交后代含有2对等位基因，两亲本基因型为AAbb、aaBB；子一代的基因型是AaBb，子二代的基因型是A_B_、A_bb、aaB_、aabb，如果筛选糯性绿株（aabb）品系需在第2年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株，留种自交即可．
（2）①利用幼嫩花药观察染色体片段的缺失，可以选择减数第一次分裂四分体时期的细胞，6号染色体联会时，两条染色体大小不同．
②该实验的目的是探究X射线照射花粉产生的变异类型，采用的方法是选F₁代绿色植株与亲本中的紫株杂交，得到子二代，子二代自交得子三代，观察并记录F₃代植株颜色及比例：
如果是基因突变引起的，则该绿株的基因型是bb，与之杂交的紫株基因型是BB，子二代的基因型是Bb，自交得到子三代，B_（紫株）：bb（绿株）=3：1．
花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失引起，则该绿株的基因型是bO，与之杂交的紫株基因型是BB，子二代的基因型是Bb、BO，Bb自交后代是BB、2Bb、bb，BO自交后代是BB、2BO、OO，其中OO致死，BB、Bb、BO表现为紫株，bb表现为绿株，紫色：绿色为6：1．
故答案为：
（1）AAbb、aaBB       2   绿株
（2）①减数第一次分裂   前（四分体）
 ②紫株   6：1

点评 本题的知识点是基因分离定律和自由组合定律的实质，染色体结构变异，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络，结合题干信息综合解答遗传问题，学会应用演绎推理的方法设计遗传实验、预期实验结果、获取结论．