Question

某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性．基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上．

（1）正常情况下，基因R在细胞中最多有

 

个．
（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F₁，F₁自交获得F₂，F₂中自交性状不分离植株所占的比例为

 

，用隐性亲本与F₂中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为

 

．
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是

 

．缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是

 

．
（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常．现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种．（注：各种类型的配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）
实验步骤：
①

 

②观察、统计后代表现性及比例
结果预测：
Ⅰ若

 

，则为图甲所示的基因组成；
Ⅱ若

 

，则为图乙所示的基因组成；
Ⅲ若

 

，则为图丙所示的基因组成．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,染色体数目的变异

专题：

分析：分析题文：基因M、m与基因R、r在2号染色体上，则这两对基因表现为连锁遗传；基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h或基因R、r与基因H、h可自由组合．

解答： 解：（1）正常情况下，基因R最多有2个，经过复制后数量最多，即有4个．
（2）基因M、m在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上，因此基因M、m与基因H、h可自由组合．用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F₁（MmHh），F₁自交得F₂，F₂中纯合子所占的比例为

1

4

，即F₂自交后代不发生性状分离植株所占的比例为

1

4

；F₂中宽叶高茎植株的基因型及比例为

1

9

MMHH、

2

9

MmHH、

2

9

MMHh、

4

9

MmHh，用隐性亲本（mmhh）与F₂中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎（M_H_）所占的比例为

1

9

+

2

9

×

1

2

+

2

9

×

1

2

+

4

9

×

1

2

×

1

2

=

4

9

，窄叶矮茎植株（mmhh）的比例为

4

9

×

1

2

×

1

2

=

1

9

，因此测交后代中宽叶高茎：窄叶矮茎=4：1．
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换．缺失一条4号染色体的高茎植株（H_）减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，移向同一极所致．
（4）检测植株的基因组成最简便的方法为自交，但是题干要求为杂交，故应选用测交方法来进行检测．
①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交．
②结果如下：
Ⅰ．，F₁中宽叶红花：宽叶白花=1：1；
Ⅱ．，F₁中宽叶红花：宽叶白花=2：1；
Ⅲ．，F₁中宽叶红花：窄叶白花=2：1．
本题也可采取用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交，分析同上．
故答案为：
（1）4
（2）

1

4

       4：1
（3）（减数第一次分裂时）交叉互换       减数第二次分裂时染色体未分离
（4）答案一
①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
I．宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1：1
II．宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2：1
III．宽叶红花与窄叶白花植株的比为2：1
答案二
①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交
I．宽叶红花与宽叶白花植株的比为3：1
II．后代中全部为宽叶红花
III．宽叶红花与窄叶红花植株的比为2：1

点评：本题结合图解，考查基因自由组合定律的实质及应用、减数分裂，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法计算相关概率；识记减数分裂不同时期的特点，有一定难度．