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10.玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(H,h)控制,正常情况下紫株与绿株杂交,子代均为紫株.育种工作者用X射线照射紫株A后再与绿株杂交,发现子代有紫株732株、绿株2株(绿株B).为研究绿株B出现的原因,让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得到F1,F1再严格自交得到F2,观察F2的表现型及比例,并做相关分析.
(1)假设一:X射线照射紫株A导致其发生了基因突变.基因突变的实质是碱基对的替换、增添和缺失.如果此假设正确,则F1的基因型为Hh;F1自交得到的F2中,紫株所占的比例应为$\frac{3}{4}$
(2)假设二:X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂,含有基因H的片段缺失(注:一条染色体片段缺失不影响个体生存,两条同源染色体缺失相同的片段个体死亡).如果此假设正确,则绿株B能产生2  种配子,F1的表现型为全部为紫株;F1自交得到的F2中,紫株所占比例应为$\frac{6}{7}$
(3)上述杂交实验中玉米植株颜色的遗传遵循基因的分离规律.
(4)利用细胞学方法可以验证假设二是否正确.操作是最好选择上图中的绿株B植株,在显微镜下常对其减数分裂细胞中的染色体进行观察和比较,原因是联会的染色体处于配对状态,可以观察6号染色体是否相同.

分析 1、基因分离定律的实质:位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代;基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变.2、由题意知,正常情况下紫株与绿株杂交,子代均为紫株,说明紫株对绿株是显性性状;育种工作者用X射线照射紫株A后再与绿株杂交,发现子代有紫株732株、绿株2株,该绿株产生的可能是原因是基因突变,即杂交后代中的H基因突变形成h,绿株B的基因型为hh,也可能绿株中H所在的染色体片段缺失,该绿株基因型可以记作hO,用演绎推理的方法设计实验探究绿株变异的类型.

解答 解:(1)假设一是基因突变,基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等,其实质是基因结构的改变.如果是由基因突变引起,绿株B的基因型是hh,正常纯合的紫株C(HH)杂交得到F1,子一代基因型是Hh,Hh自交后代H_(紫株)占$\frac{3}{4}$.
(2)假设二是染色体变异,即绿株B的一条染色体缺失含有基因H的片段,因此绿株基因型是hO,绿株B与正常纯合的紫株C(HH)杂交,F1的两种基因型Hh:HO=1:1,均表现为紫株;F1自交得到的F2,由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡,所以F2中紫株所占比例应为$\frac{6}{7}$.
(3)玉米植株的颜色是受一对等位基因控制的,因此该性状的遗传遵循基因的分离定律.
(4)基因突变是点突变,在显微镜下无法观察到,而染色体变异可在显微镜下观察到,所以假设二可以通过细胞学的方法来验证,即在显微镜下观察绿株B细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体.如果观察减数分裂时的细胞,可以观察联会的6号染色体是否相同;如果观察有丝分裂时的细胞,应选择中期的细胞进行观察,因为此时染色体的形态和数目最清晰,然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同.
故答案为:
(1)碱基对的替换、增添和缺失(基因结构的改变)     Hh、$\frac{3}{4}$
(2)2   全部为紫株          
(3)基因的分离
(4)绿株B   联会的染色体处于配对状态,可以观察6号染色体是否相同

点评 本题旨在考查学生理解基因分离定律的实质、基因突变、染色体结构变异的概念,把握知识的内在联系形成知识网络,并学会应用分离定律及演绎推理的方法设计遗传实验、预期结果、获取结论.

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