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    11．玉米为单性花、雌雄同株植物．非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，植株紫色基因（B）对植株绿色基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上．玉米非糯性籽粒及其花粉遇碘液均变蓝色，糯性籽粒及其花粉遇碘液均变棕色．现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择．请回答：
    （1）若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交，用碘液检测F1产生的花粉粒，实验预期为棕色：蓝色=1：1，如果实验结果与实验预期相符，则证明籽粒性状的遗传满足基因的分离定律．
    （2）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb和aaBB，并且在花蕾期进行套袋和人工授粉等操作获取F1，然后利用F1进行测交或自交两种实验均可达到实验目的．如果筛选糯性绿株品系需在第二年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可．
    （3）当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色．经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致的．已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死．
    ①请在下图中选择恰当的基因位点标出F1代绿株的基因组成．

    若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂前期细胞．
    ②在做细胞学的检查之前，有人认为F1代出现绿株的原因是经X射线照射的少数花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），导致F1代绿苗产生．某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型．
    实验步骤：
    第一步：选F1代绿色植株与亲本中的紫株杂交，得到种子（F2代）；
    第二步：F2代植株的自交，得到种子（F3代）；
    第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例．
    结果预测及结论：
    若F3代植株的紫色：绿色为3：1，说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．
    若F3代植株的紫色：绿色为6：1说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．

    分析 根据题意和图示分析可知：验证基因的分离定律时，只能考虑一对等位基因，所以用非糯性紫株与糯性紫株杂交．F2代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F2代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
    由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F1代出现2株绿色玉米，所以F1代绿株的基因组成bb．同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．

    解答 解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律，只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．F1代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F1代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1，如果实验结果与实验预期相符，则证明籽粒性状的遗传满足基因的分离定律．
    （2）若验证基因的自由组合定律，则应选择非糯性绿株和糯性紫株两个纯种品系进行杂交，其基因型为AAbb和aaBB，并且在花蕾期进行套袋和人工授粉等操作获取F1，然后利用F1进行测交或自交两种实验均可达到实验目的．如果筛选糯性绿株品系需在第2年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可．
    （3）①由于第6号染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F1代出现2株绿色玉米，所以F1代绿株的基因组成bb，如答案图所示，同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．
    ②要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F1代绿色植株与亲本中的非糯性紫株杂交，得到种子（F2代）；将F2代植株的自交，得到种子（F3代）．如果F3代植株的紫色：绿色为3：1，则说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失；如果F3代植株的紫色：绿色为6：1，则说明花粉中第6染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．BB×bO→Bb、BO，让其分别自交BO的后代为：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代为：BB、2Bb、bb，所以紫色：绿色为6：1．
    故答案为：
    （1）糯性紫株    F1产生的花粉粒  棕色：蓝色=1：1  实验结果
    （2）AAbb  aaBB    人工授粉  测交或自交  二    绿株
    （3）①见下图（1分）

    减数第一次分裂前
    ②紫株  3：1  6：1

    点评 本题考查基因自由组合定律和染色体变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．

    练习册系列答案
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