Question

某植物種子的子葉有黃色和綠色兩種，由兩對基因控制，現有兩個綠色子葉的種子X、Y，種植后分別與純合的黃色子葉植株進行雜交獲得大量種子（F₁），子葉全部為黃色，然后再進行如下實驗：（相關基因用M、m和N、n表示）
Ⅰ、X的F₁全部與基因型為mmnn的個體相交，所得后代性狀及比例為黃色：綠色=3：5
Ⅱ、Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為：黃色：綠色=9：7
請回答下列問題：
（1）實驗I中，花粉成熟前需對母本做的人工操作有

 

．
（2）X的基因型為

 

．
（3）純合的綠色子葉個體的基因型有

 

種；若讓Y的F₁與基因型為mmnn的個體相交，其后代的性狀及比例為

 

．
（4）遺傳學家在研究該植物減數分裂時，發現處于某一時期的細胞（僅研究兩對染色體），大多數如圖1所示，少數出現了如圖2所示的“十字形”圖象．（注：圖中每條染色體只表示了一條染色單體）
①圖1所示細胞處于

 

期，圖2中發生的變異是

 

．
②圖1所示細胞能產生的配子基因型是

 

．研究發現，該植物配子中出現基因缺失時不能存活，若不考慮交叉互換，則圖2所示細胞產生的配子基因型有

 

種．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,染色體結構變異的基本類型

專題：

分析：X、Y均為綠色植株，兩者種植后分別與純合的黃色子葉植株進行雜交，F₁子葉全部為黃色，說明黃色相對于綠色為顯性性狀，則純合黃色子葉植株的基因型為MMNN．
（1）Y的F₁全部自交，子代黃色：綠色=9：7，而9：7是9：3：3：1的變式，由此可推知F₁的基因型為MmNn，且M和N同時存在時表現為黃色，其余均表現為綠色．又已知Y×MMNN→F₁均為黃色，可進一步推知Y的基因型為mmnn．
（2）若X的F₁為MmNn，與mmnn雜交后代黃：綠=1：3，故X的F₁為MmNn不符合題意，只有F₁為MMNn和MmNn或MmNN和MmNn符合題意，反推可知X的基因型為Mmnn或mmNn．

解答： 解：（1）為避免其他外來花粉對實驗結果的影響，應套袋處理，同時對母本進行去雄處理．
（2）由以上分析可知X的基因型為Mmnn或mmNn．
（3）由以上分析可知，黃色的基因型為M_N_，綠色的基因型為M_nn、mmN_、mmnn，因此純合的綠色子葉的基因型有3種，即MMnn、mmNN、mmnn；Y的F₁的基因型為MmNn，與mmnn的個體相交，后代為1MmNn（黃色）：1Mmnn（綠色）：1mmNn（綠色）：1mmnn（綠色），即黃色：綠色=1：3．
（4）①圖1細胞含有同源染色體，且同源染色體兩兩配對（聯會），處于減數第一次分裂前期；圖2中臂長的一條染色體與臂短的一條染色體發生了互換，即非同源染色體間互換，屬于染色體變異（易位）．
②圖1細胞中A和B連鎖在一條染色體，A和b連鎖，F和E連鎖，F和e連鎖，故形成的配子為ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．對于圖2，不考慮交叉互換，經減數分裂產生的4個配子中基因型兩兩完全相同，即配子的基因型有2種．
故答案為：
（1）去雄、套袋     
（2）Mmnn或 mmNn    
（3）3      黃色：綠色=1：3    
（4）①減數第一次分裂前    染色體結構變異     
②ABEF、AbeF、ABeF、AbEF    2

點評：本題結合圖解，考查基因自由組合定律的實質及應用，要求考生掌握基因自由組合定律的實質，能根據題文信息判斷顯隱性關系，能根據Y的F₁自交后代的比例“9：7”判斷出Y的基因型，及基因型與表現型之間的對應關系，再根據X的F₁測交后代的比例推斷X的基因型；同種能根據圖中信息答題，有一定難度．