Question

（16分）某植物种子的子叶有黄色和绿色两种，由两对基因控制，现有两个绿色子叶的种子X、Y，种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交获得大量种子（F₁），子叶全部为黄色，然后再进行如下实验：（相关基因用M、m和N、n表示）
I ：X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5
II：Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=9：7
请回答下列问题：
（1）实验I中，花粉成熟前需对母本做的人工操作有_                       。
（2）X的基因型为                。
（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有          种；若让Y的F₁与基因型为mmnn的个体相交，其后代的性状及比例为          。
（4）遗传学家在研究该植物减数分裂时，发现处于某一时期的细胞（仅研究两对染色体），大多数如图1所示，少数出现了如图2所示的“十字形”图像。（注：图中每条染色体只表示了一条染色单体）

①图1所示细胞处于             期，图2中发生的变异是          。
②图1所示细胞能产生的配子基因型是          。研究发现，该植物配子中出现基因缺失时不能存活，若不考虑交叉互换，则图2所示细胞产生的配子基因型有          种。

Answer 1

（1）去雄、套袋 （2）Mmnn或mmNn （3）3 黄：绿=1:3 （4）①减数分裂第一次分裂前 染色体结构变异  ②ABEF、AbeF、ABeF、AbEF。 2

解析试题分析：（1）杂交前要对母本进行去雄避免自花传粉和套袋避免接受其他花粉。（2）由实验II：Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=9：7=9:3:3:1，符合含2对等位基因杂合子自交后代性状分离比，故控制黄绿色的2对基因符合基因自由组合定律。Y的F₁为MmNn，自交子代为9M_N_（黄色）：3M_nn（绿色）：3mmN_（绿色）：1mmnn（绿色）。纯合的黄色子叶植株为MMNN,如果X为mmnn,杂交后F₁全为MnNn，则与基因型为mmnn的个体相交，所得后代为1MmNn（黄色）:1Mmnn（绿色）:1mmNn(绿色)：1mmnn（绿色），不符合题意，故X不是mmnn；如果X为MMnn，与MMNN杂交F₁全为MMNn，则与基因型为mmnn的个体相交，所得后代为1MmNn（黄色）：1 Mmnn（绿色），不符合题意，故X不是MMnn；如果X为Mmnn，与MMNN杂交F₁全为1MMNn：1MmNn，则F₁ MMNn与基因型为mmnn的个体相交，所得后代为1/2(1/2MmNn: 1/2Mmnn)；F₁ MmNn与基因型为mmnn的个体相交，所得后代为1/2(1/4MmNn:1/4Mmnn:1/4mmNn：1/4mmnn)，统计结果为3/8 MmNn（黄色）,5/8绿色（3/8 Mmnn+1/8 mmNn+1/8mmnn）,故X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5，故X基因型为Mmnn；如果X基因型为mmNn，结果一样。故X基因型为Mmnn或mmNn。（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有MMnn、mmNN、mmnnn3种。Y的F₁为MmNn，与基因型为mmnn的个体相交，子代为1MmNn（黄色）:1Mmnn（绿色）:1mmNn(绿色)：1mmnn（绿色），即黄：绿="1:3" 。（4）①图1每对同源染色体两两配对，为减数分裂第一次分裂前期。图2 发生非同源染色体片断的移接，为染色体结构变异。②图1细胞中A和B连锁在一条染色体，A和b连锁，F和E连锁，F和e连锁，故形成的配子为ABEF、AbeF、ABeF、AbEF。图2所示细胞产生的配子基因型有ABEF和AbeF2种。
考点：本题考查基因自由中定律运用和减数分裂、染色体变异相关知识，意在考查考生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力。