Question

【题目】随着科学的发展，人们尝试多种育种技术。科研人员常需要对实验结果分析，大胆假设，推断生物变异原因。请结合实例分析，回答相关问题：

（1）我国科研人员从1987年开始用返回式卫星和神舟飞船进行太空育种，该育种技术的原理是________，该方法能________突变率，缩短育种周期。

（2）某育种工作者用X射线照射玉米紫株A后，让其与绿株杂交，发现近千株子代中出现两株绿株（记为绿株B）。为研究绿株B变异原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得到F1，F1自交得到F2。

科学家推测： X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，缺失基因N的片段 （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F1的表现型为____________；F1自交得到的F2中，紫株所占比例应为________。

（3）若利用细胞学方法验证（2）题的推测，可选择图中的_____（植株）的______分裂的细胞进行显微镜观察。原因是同源染色体会_________，便于对比观察染色体片段是否缺失。

（4）某昆虫性别决定方式不确定，其红眼（B）对白眼（b）为显性，若眼色基因仅位于X或Z染色体上，请你用一次简单杂交实验判断该昆虫的性别决定方式是XY型还是ZW型（不考虑性染色体的同源区段）。要求：写出实验思路和预期结果，并得出结论。_______________________________________。

Answer 1

【答案】基因突变（或突变） 提高 全为紫株 6/7 B 减数（或减数第一次等合理答案） 配对（联会） 方案一：让白眼雌性与红眼雄性杂交，观察统计后代性状

若子代雌性全红色，雄全白（或子代雌性雄性性状不同），则为XY型；

若子代无论雌雄都是红色或红眼白眼都有（或子代雌性雄性性状相同），则为ZW型

方案二： 让红眼雌性与白眼雄性杂交，观察统计后代性状

若子代雌雄性全红色或红眼白眼都有（或子代雌性雄性性状相同），则为XY型；

若子代雌性是白色，雄性红色（或子代雌性雄性性状不同），则为ZW型

【解析】

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。

（1）利用太空特殊的环境使种子产生变异，此种育种原理是诱变育种，利用的原理是基因突变，诱变育种能提高基因突变的频率，缩短育种周期。

（2）若假设正确，则产生绿株的原因是染色体变异，即绿株B的一条染色体缺失含有基因N的片段，因此其能产生2种配子，一种配子含有基因n，另一种配子6号染色体断裂缺失含N的片段，绿株B与正常纯合的紫株C（NN）杂交，F1有两种基因型（比例相等）：Nn和缺失一条染色体片段的紫株，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6/7。

（3）基因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（2）可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株B细胞减数分裂过程中的染色体，因为减数第一次分裂前期同源染色体联会，因此通过观察联会的6号染色体是否相同即可。

（4）对于XY型的生物，异型为雄性，而对于ZW型生物，异型为雌性。根据昆虫的颜色判断性染色体的组成方式，可采用白眼雌性与红眼雄性杂交，观察统计后代性状，若子代雌性全红色，雄全白（或子代雌性雄性性状不同），则为XY型；若子代无论雌雄都是红色或红眼白眼都有（或子代雌性雄性性状相同），则为ZW型。也可以让红眼雌性与白眼雄性杂交，观察统计后代性状，若子代雌雄性全红色或红眼白眼都有（或子代雌性雄性性状相同），则为XY型；若子代雌性是白色，雄性红色（或子代雌性雄性性状不同），则为ZW型。