Question

玉米非糯性基因（A）對糯性基因（a）是顯性，植株紫色基因（B） 對植株綠色基因（b）是顯性，這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上．玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液變藍色，糯性籽粒及花粉遇碘液變棕色．現有非糯性紫株、非糯性綠株和糯性紫株三個純種品系供實驗選擇．請回答：
（1）若采用花粉鑒定法驗證基因分離定律，應選擇非糯性紫株與

 

雜交．如果用碘液處理F₂代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為

 

．
（2）若驗證基因的自由組合定律，則兩親本基因型為

 

，并且在花期進行套袋和

 

等操作．如果篩選糯性綠株品系需在第

 

年選擇糯性籽粒留種，下一年選擇

 

自交留種即可．
（3）當用X射線照射親本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性綠株的個體上，發現在F₁代734株中有2株為綠色．經細胞學的檢查表明，這是由于第6號染色體載有紫色基因（B）區段缺失導致的．已知第6號染色體區段缺失的雌、雄配子可育，而缺失純合體（兩條同源染色體均缺失相同片段）致死．
①請在下圖中選擇恰當的基因位點標出F₁代綠株的基因組成．

若在幼嫩花藥中觀察上圖染色體現象，應選擇處于

 

分裂的

 

期細胞．
②在做細胞學的檢査之前，有人認為F₁代出現綠株的原因是_：經X射線照射的少 數花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），導致F₁代綠苗產生．某同學設計了以下雜交實驗，探究X射線照射花粉產生的變異類型．
實驗步驟：
第一步：選F₁代綠色植株與親本中的

 

雜交，得到種子（F₂代）；
第二步：F₂代植株的自交，得到種子（F₃代）；
第三步：觀察并記錄F₃代植株顏色及比例．
結果預測及結論：
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），沒有發生第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失．
若F₃代植株的紫色：綠色為

 

，說明花粉中第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,基因的分離規律的實質及應用,生物變異的應用

專題：

分析：閱讀題干可知，本題涉及的知識是基因的自由組合定律，明確知識點，梳理相關的基礎知識，結合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液變藍色，糯性籽粒及花粉遇碘液變棕色，所以采用花粉鑒定法驗證基因分離定律，只能選擇非糯性紫株與糯性紫株雜交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）為1：1，所以用碘液處理F₂代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為藍色：棕色=1：1．
（2）若驗證基因的自由組合定律，則應選擇非糯性綠株和糯性紫株兩個純種品系進行雜交，其基因型為AAbb和aaBB．在雜交實驗過程中，要在花期進行套袋和人工授粉．由于玉米是一年生植物，所以要篩選糯性綠株品系需在第二年選擇糯性籽粒留種，下一年選擇綠株自交留種即可得到純合的糯性綠株品系．
（3）①由于第6號染色體載有紫色基因（B）區段缺失導致F₁代出現2株綠色玉米，所以F₁代綠株的基因組成bb，如答案圖所示．同源染色體配對發生在減數第一次分裂的聯會時期，即前期，所以要在幼嫩花藥中觀察上圖染色體現象，應選擇處于減數第一次分裂的前期細胞進行觀察．
②要探究X射線照射花粉產生的變異類型，需要選F₁代綠色植株與親本中的紫株雜交，得到種子（F₂代）；將F₂代植株的自交，得到種子（F₃代）．如果F₃代植株的紫色：綠色為3：1，則說明花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），沒有發生第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失；如果F₃代植株的紫色：綠色為6：1，則說明花粉中第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失．
故答案為：
（1）糯性紫株    藍色：棕色=1：1  
（2）AAbb、aaBB   人工授粉  二  綠株  
（3）①見下圖：減數第一次   前     ②紫株   3：1   6：1

點評：本題考查基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．