Question

2．已知玉米籽粒黄色（A）对白色（a）为显性，非糯性（B）对糯性（b）为显性，这两对基因自由组合；非糯性花粉中的淀粉遇碘液变蓝色，糯性花粉中的淀粉遇碘液变棕色．请回答下列问题：
（1）若用碘液处理杂合非糯性植株的花粉，则显微镜下可清晰地观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）取杂合黄色非糯性植株的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用适宜浓度的秋水仙素处理后得到可育植株．若这些植株自交，在同一植株上所得籽粒的颜色表一致（一致/不一致）．
（3）已知基因A、a位于9号染色体上，且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如图甲所示．

①植株甲的变异类型为染色体结构变异，为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上还是异常染色体上（不考虑交叉互换），让甲进行自交产生F₁，F₁的表现型及比例为黄色：白色=1：1，表明植株甲A基因位于异常染色体上．
②以植株甲为父本，以正常的白色籽粒植株为母本，杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图乙所示．该植株形成的一种可能原因是父本在减数分裂过程中同源染色体未分离．
③若植株乙在减数第一次分裂过程中（不考虑交叉互换），3条9号染色体随机移向细胞两极，并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株乙为父本，以正常的白色籽粒植株为母本进行测交，后代的表现型及其比例是黄色：白色=2：3．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：
（1）玉米籽粒的非糯性与糯性由一对等位基因控制，符合基因的分离定律．杂合的非糯性植株经减数分裂可产生两种花粉，比例为1：1．
（2）基因型为双杂合的黄色非糯性植株，在减数分裂过程中，等位基因随同源染色体的分离而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，因而可产生4种比例相等的配子．用花药进行离体培养，可得单倍体植株，再用秋水仙素处理其幼苗，可得纯合体植株．
（3）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．以植株甲（Aa）为父本，正常的白色籽粒植株（aa）为母本杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图二所示．由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即含有A的精子不能参与受精作用，所以黄色籽粒植株乙（Aaa）中有一个a来自母本，还有A和a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

解答 解：（1）由于杂合的非糯性植株的花粉可产生含B和b的两种配子，比例为1：1，所以用碘液处理后，显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
（2）由于基因型为双杂合的黄色非糯性植株可产生4种配子，所以其花粉进行离体培养，获得的单倍体幼苗基因型也有4种，分别是AB、Ab、aB、ab．用秋水仙素处理其幼苗，使其染色体数目加倍，形成纯合体．因此，这些植株自交，后代不出现性状分离，所得籽粒性状在同一植株上表现一致．
（3）①若A基因位于异常染色体上，让植株甲进行自交产生F₁，由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即Aa个体产生的配子中只有a能参与受精作用，所以F₁表现型及比例为黄色（Aa）：白色（aa）=1：1．
②由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，所以图二中的A只能来自母本，故aa是父本在减数分裂过程中，同源染色体没有分离所致．
③植株乙（Abb）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AAb：b：bb=2：2：1．以植株乙为父本进行测交，即与bb个体进行杂交，后代的表现型及比例黄色（2Abb）：白色（2bb、1bbb）=2：3．
故答案为：
（1）蓝色：棕色=1：1  
（2）一致
（3）①黄色：白色=1：1   ②同源染色体未分离   ③黄色：白色=2：3

点评 本题结合题图，考查基因分离定律和基因自由组合定律及应用及染色体变异等相关知识，重点考查基因自由组合定律及应用．解答本题的关键是扣住题干信息“无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用”结合题图答题．