Question

16．请分析回答：
Ⅰ（1）双子叶植物大麻（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，大麻的某一对相对性状由等位基因（M、m）控制，其中的一个基因在纯合时能使合子致死（注：MM、XmXm、XmY等均视为纯合子）．用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只．那么控制这一性状的基因位于X染色体上，成活大麻的基因型共有3种．若F₁代雌株共有两种表现型，则致死基因是M （M、m）．
（2）已知大麻抗病（B）对不抗病（b）、粗茎（C）对细茎（c）、条形叶（D）对披针叶（d）为显性，这三对基因分别位于三对常染色体上．将纯合抗病粗茎条形叶雌株与纯合不抗病细茎披针叶雄株杂交产生F1，F1间杂交得到F₂，F₂中抗病细茎条形叶植株所占比例是$\frac{9}{64}$，F2有27种基因型．
（3）为获得优质的纤维，可在定苗时选留雄苗拔除雌苗，还可将雄株进行花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是18+XX或18+YY．
（4）在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），该性状是可遗传变异．请设计一个简单实验来判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？
取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变
Ⅱ、西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中果皮深绿（G）对浅绿（g）为显性，大子（B）对小子（b）为显性，红瓤（R）对黄瓤（r）为显性，三对基因位于三对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律．已知西瓜的染色体数目2n=22，请根据下列几种育种方法的流程图回答有关问题．

注：甲为深绿皮黄瓤小子，乙为浅绿皮红瓤大子，且甲、乙都能稳定遗传．
（1）②过程常用的试剂2作用和目的是抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍；
通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A，从产生变异的来源来看，其区别是通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异．
（2）通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是33．
（3）若将四倍体西瓜（gggg）和二倍体西瓜（GG）间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体．那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明．
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Answer 1

分析 用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只，可见雌株和雄株的数量比不为1，所以控制这一性状的基因位于X染色体上．F₁代雌株共有两种表现型，则成活大麻的基因型共有X^MX^m、X^mY、X^mX^m3种，由题意可知亲本为X^MX^m、X^mY，致死基因是M．

解答 解：Ⅰ（1）用雌雄株大麻杂交，得到F₁代共150株大麻，其中雄株50只，可见雌株和雄株的数量比不为1，所以控制这一性状的基因位于X染色体上．F₁代雌株共有两种表现型，则成活大麻的基因型共有X^MX^m、X^mY、X^mX^m3种，由题意可知亲本为X^MX^m、X^mY，致死基因是M．
（2）将纯合抗病粗茎条形叶雌株与纯合不抗病细茎披针叶雄株杂交产生F₁（BbCcDd），F₁间杂交得到F₂，根据基因自由组合定律，F₂中抗病细茎条形叶植株（B_ccD_）所占比例是$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{64}$，F₂基因型种类=3×3×3=27种．
（3）雄苗的染色体组成为18+XY，其配子为9+X或9+Y，加倍后为18+XX或18+YY．
（4）染色体变异可以通过显微镜观察到，而基因突变是点突变，在显微镜下观察不到．在大麻野生型种群中，发现几株粗茎大麻（突变型），该性状是可遗传变异．要判断该突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致，可取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变．
Ⅱ、（1）②过程常用的试剂2是秋水仙素，可以抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍．品种甲（二倍体）经秋水仙素溶液加倍变为四倍体，然后四倍体（♀）×二倍体（♂）→三倍体，因三倍体减数分裂联系紊乱，无配子产生，故用品种乙的花粉刺激可产生无子西瓜B．通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异．
（2）品种乙（2n=22）和四倍体（4n=44）属于两个不同的物种，存在生殖隔离，所以经植物体细胞杂交（⑥过程）得到杂种体细胞（6n=66），进而经植物组织培养（⑤过程）得到杂种植株（6n=66），最后经减数分裂产生配子（3n=33）再经花药离体培养技术得到单倍体植株（3n=33）．
（3）若四倍体西瓜（gggg）自交，则子代为gggg，所结西瓜的果皮为浅绿色；若四倍体西瓜（gggg）作母本，二倍体西瓜（GG）作父本，则子代为Ggg，所结西瓜的果皮为深绿色，所以四倍体植株上收获的种子发育成的植株，所结西瓜的果皮为深绿色的是三倍体，所结西瓜的果皮为浅绿色的是四倍体．

故答案为：
（1）X  3  M
（ 2）$\frac{9}{64}$    27    
（3）18+XX或18+YY
（4）取根尖分生区制成装片，显微镜观察有丝分裂中期细胞（同源）染色体数目．若观察到（同源）染色体增倍，则属于染色体组加倍所致，否则为基因突变
Ⅱ、（1）抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍
通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异（染色体变异），通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异（2分）
（2）33　
（3）如图：

点评 本题考查伴性遗传、染色体数目的变异、遗传规律的应用的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力；理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界中的一些生物学问题．