Question

8．玉米葉片葉綠素的合成受其7號染色體上一對等位基因（A、a）的控制，同時也受光照的影響．在玉米植株中，體細胞含2個A的植株葉片呈深綠色，含一個A的植株葉片呈淺綠色；體細胞沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．
（1）在正常光照下，AA植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明生物性狀受基因與環境共同控制．單獨種植一株淺綠色成熟植株上結出的種子的基因型及比例是．
（2）一批淺綠色植株，如果讓它們相互授粉得到F₁，F₁植株隨機交配得到F2，再隨機交配得到F₃，那么在F₃代成熟植株中a 基因頻率為$\frac{1}{5}$．
（3）現有一淺綠色突變體成熟植株甲，其體細胞（如圖）中一條7號染色體的片段m發生缺失，記為q；另一條正常的7 號染色體記為p．片段m缺失的花粉會失去受精活力，且胚囊中卵細胞若無A或a 基因則不能完成受精作用．有人推測植株甲的A或a基因不會在片段m 上，你認為他的推測正確？為什么？正確，因為A或a基因在m段，不可能出現淺綠色植株（Aa）．
（4）為了進一步確定上述植株甲的基因A、a 在染色體p、q 上的分布，現將植株甲進行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統計F₁表現型及比例．請預測結果并得出結論：
Ⅰ、若F₁全為淺綠色植株，則植株甲體細胞中基因A位于q上，基因a位于p上．
Ⅱ、若F₁ 深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細胞中基因A 位于p上，基因a位于q上．

Answer 1

分析 基因控制生物的性狀，但同時又受環境的影響，即表現型=基因型+環境因素．
染色體變異是指染色體結構和數目的改變．染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型．染色體數目變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少．

解答 解：（1）在正常光照下，AA植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明生物性狀受基因與環境共同控制．根據題意可知，含一個A的植株葉片呈淺綠色，即基因型為Aa，該植株自交后代為AA：Aa：aa=1：2：1．
（2）有一批淺綠色植株（Aa），如果讓它們相互授粉得到AA、Aa、aa，由于體細胞沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．所以熟植株中只有AA、Aa，比例為1：2；F₁植株隨機交配得到F₂，其中AA占$\frac{4}{9}$、Aa占$\frac{4}{9}$、aa占$\frac{1}{9}$，即成熟植株中AA：Aa=1：1；F₂再隨機交配得到F₃，后代有AA=$\frac{9}{16}$、Aa=$\frac{6}{16}$、aa=$\frac{1}{16}$，成熟植株AA：Aa=3：2，因此a基因頻率=$\frac{1}{5}$．
（3）淺綠色突變體成熟植株甲的體細胞基因型為Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A、a，又因為含有這樣的q染色體的花粉或卵細胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產生．因此，植株甲的A或a基因不會在片段m上．
（4）將植株甲進行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統計F₁表現型及比例．若F₁全為淺綠色植株，則植株甲體細胞中基因A位于q上，基因a位于p上；若F₁深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細胞中基因A位于p上，基因a位于q上．
故答案為：
（1）基因與環境   AA：Aa：aa=1：2：1
（2）$\frac{1}{5}$
（3）正確     因為A 或a 基因在m 段，不可能出現淺綠色植株（Aa） 
（4）Ⅰ、植株甲體細胞中基因A 位于q 上，基因a 位于p 上；
Ⅱ、深綠色植株：淺綠色植株=1：1

點評 本題考查基因與性狀關系及染色體變異的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．