Question

5．洋葱（2n=16）鳞茎的紫色和白色由一对等位基因 $\frac{A}{a}$ 控制．
（1）有人进行了以下两个实验：
实验一：紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，F₁自交所得F₂表型比为紫色：白色=3：1．
实验二：取洋葱根尖，用解离液处理，龙胆紫染色后压片，用显微镜观察分生区细胞．
①洋葱鳞茎颜色性状中，白色对紫色为隐性，实验一中 F₂紫色洋葱有2种基因型．
②用解离液处理洋葱根尖的目的是使组织中的细胞相互分离开来．在显微镜下观察分生区，同一个视野内看到的多数细胞处于细胞周期的分裂间 期．
（2）已知另一对等位基因 $\frac{B}{b}$也会影响鳞茎的颜色．
实验三：紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，F₁自交所得 F₂的表型比为紫色：黄色：白色=12：3：1．
F1的基因型为AaBb，F₂紫色洋葱中杂合子所占的比例为$\frac{5}{6}$．
（3）将实验三 F₁中的一株紫色洋葱进行诱变处理，连续多代营养繁殖后，得到洋葱品系X，观察其根尖细胞有丝分裂中期含有16条染色体．让洋葱 X 与实验三中正常的 F₁杂交，所得后代的表型比为紫色：黄色：白色=6：1：1．
①有人据此推测洋葱 X 的B基因发生了突变．为验证此推测，请设计一步实验并预测结果：让洋葱X与白色洋葱杂交，子代表型比为：紫色：白色=1：1
或让洋葱X自交，子代表型比为：紫色：白色=3：1．
②导致这一结果的原因除了基因突变外，还有可能是B基因所在的染色体片段缺失．

Answer 1

分析 分析实验一：紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，因此白色对紫色为隐性，实验一中亲本基因型可以表示为AA×aa，子一代为Aa，自交产生的F₂洋葱的基因型有AA、Aa、aa．
有丝分裂制作流程为：解离-漂洗-染色-制片：
1）解离：上午10时至下午2时，剪去洋葱根尖2-3mm，立即放入盛入有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中，在温室下解离．目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来．
2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的玻璃皿中漂洗．目的：洗去药液，防止解离过度．
3）染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色．目的：染料能使染色体着色．
4）制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片．然后，用拇指轻轻的按压载玻片．目的：使细胞分散开来，有利于观察．

解答 解：（1）①根据实验一可知，紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，因此白色对紫色为隐性，实验一中亲本基因型可以表示为AA×aa，子一代为Aa，自交产生的F₂紫色洋葱有AA、Aa2种基因型．
②用解离液处理洋葱根尖的目的是使组织中的细胞相互分离开来．在显微镜下观察分生区，由于分裂间期占整个细胞周期的90%～95%，因此同一个视野内看到的多数细胞处于细胞周期的分裂间 期．
（2）12：3：1是9：3：3：1的变形，紫色洋葱的基因型可能是A_B_、A_bb或A_B_、aaB_，因此F₂紫色洋葱中纯合子始终为$\frac{2}{16}$，则F₂紫色洋葱中杂合子所占的比例=（$\frac{12}{16}-\frac{2}{16}$）$÷\frac{12}{16}$=$\frac{5}{6}$．
（3）将进行诱变处理，连续多代后，得到洋葱品系X，．①根据题意可知，观察其根尖细胞有丝分裂中期含有16条染色体，说明细胞的染色体没有发生数目变异，应该是发生了基因突变．实验三 F₁中的一株紫色洋葱的基因型为AaBb，并且营养繁殖不会改变洋葱的基因型．让洋葱X与实验三中正常的 F₁杂交，所得后代的表型比为紫色：黄色：白色=6：1：1，出现三种颜色表明A基因肯定没有发生突变，据此推测洋葱X的B基因发生了突变．为验证此推测，可设计一步实验并预测结果：让洋葱X与白色洋葱杂交，子代表型比为：紫色：白色=1：1或让洋葱X自交，子代表型比为：紫色：白色=3：1．
②导致这一结果的原因除了基因突变外，还有可能是B基因所在的染色体片段缺失．
故答案为：
（1）①隐     2
②使组织中的细胞相互分离开来    分裂间
（2）AaBb     $\frac{5}{6}$
（3）①B     让洋葱 X与白色洋葱杂交，子代表型比为：紫色：白色=1：1 
或让洋葱X自交，子代表型比为：紫色：白色=3：1  
②B基因所在的染色体片段缺失

点评 本题考查了遗传定律的应用、有丝分裂的观察以及生物变异的有关知识，要求考生能够根据实验现象推测显隐性性状，并能够利用遗传定律进行相关概率的计算，同时掌握有丝分裂制作过程和目的．