Question

核能是一种清洁能源，但核能也是一把双刃剑．某研究小组对切尔诺贝利事故前后的某种雌雄异株植物（12对同源染色体，性染色体组成为XY）进行研究，发现一雄性植株性状与野生型植株有明显差异．在事故前，该地区从未发现过该种性状的植株．请分析回答下列问题：
（1）为了确定“该植株的突变性状是由染色体变异造成，还是基因突变造成”的，研究小组可以采取的最为直接的方法是制作临时装片，并利用高倍镜观察比较

 

．
（2）进一步研究发现该植株的突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的，突变性状和野生性状是由一对等位基因（A、a）控制．为了进一步了解突变基因的显隐性和所在染色体的位置，设计了如下杂交实验方案．请将下述方案补充完整．
杂交方法：该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交．
观察统计：观察并记录子代雌、雄植株中，野生型和突变型植株的数量填入下表：

	野生型	突变型	突变型/（野生型+突变型）
雄株	M1	M2	Q
雌株	N1	N2	P

①若突变基因位于Y染色体上，则Q和P值分别为

 

．
②若突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为

 

．
③若突变基因位于X染色体上且为隐性，则Q和P值分别为

 

．
④若突变基因位于

 

，则Q和P值分别为

1

2

、

1

2

．
⑤若突变基因位于X和Y的同源区段，则该株突变个体的基因型为

 

．
（3）最终研究表明，该突变为常染色体显性突变（等位基因A、a位于第7号常染色体上）．A^-和a^-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括A和a基因），缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育．现有基因型分别为AA、Aa、aa、A A^-、A^-a、a a^-6种植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：

 

、

 

．

Answer 1

考点：伴性遗传,基因突变的特征,染色体结构变异的基本类型

专题：

分析：阅读题干可知，该题的知识点是基因突变与染色体变异的区别，基因的分离定律，性别决定和伴性遗传，梳理相关知识点，然后结合题干信息进行解答．

解答： 解（1）染色体变异可以在显微镜下观察，基因突变不能在显微镜下观察，确定“该植株的突变性状是由染色体变异造成，还是基因突变造成”的利用高倍镜观察比较染色体的形态、数目．
（2）①如果突变位于Y染色体上，后代的雄株都是突变型，雌株都是野生型，因此P为1，Q为0．
②突变基因位于X染色体上且为显性，亲代突变雄株与多株野生纯合雌株的基因型为X^AY和X^aX^a，后代的基因型为X^AX^a、X^aY，雌性个体都是突变型，雄性个体都是野生型，及P为0，Q为1．
③若突变基因位于X染色体上且为隐性，亲代突变雄株与多株野生纯合雌株的基因型为X^aY和X^AX^A，后代的基因型为X^AX^a、X^AY，不论是雄性个体还是雌性个体，都是野生型，即P、Q都是0．
④如果突变基因位于常染色体上且为显性，亲代突变雄株与多株野生纯合雌株的基因型为Aa和aa，后代的基因型为Aa和aa，在性别之间的比例没有差异，因此则Q和P值分别为

1

2

、

1

2

．
⑤若突变基因位于X和Y的同源区段，则该株突变个体的基因型为X^AY^a或X^aY^A．
（3）由题意知，该实验的目的是验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”，测交是杂合子与隐性纯合子交配的方式，因此应该用含有染色体片段的雌性个体与隐性纯合子雄性个体测交和用含有染色体片段的雄性个体与隐性纯合子雌性个体测交，比较后代的性别比例．
故答案为：
（1）突变的雄性植株与野生雄性植株细胞染色体形态、数目
（2）①1、0   
②0、1   
③0、0    
④常染色体上且为显性   
⑤X^AY^a或X^aY^A
（3）aa（♀）×A^-a（♂）    A^-a（♀）×aa（♂）

点评：本题旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并运用分析、比较、综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力．