Question

11．玉米是進行遺傳學實驗的良好材料，其寬葉基因T與窄葉基因t是位于9號染色體上的-對等位基因，已知無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用．現有基因型為Tt的寬葉植株A，其細胞中9號染色體如圖一．請分析回答下列問題．

（1）該寬葉植株的變異類型屬于缺失（染色體結構變異）．
（2）以植株A為父本，正常的窄葉植株為母本進行雜交，需在花期進行套袋和人工授粉等操作．若產生的F₁中，發現了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．分析該植株出現的原因是由于父本減數第一次分裂過程中同源染色體未分離．
（3）若（2）中得到的植株B在減數第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機的移向細胞兩極并最終形成含l條和2條9號染色體的配子，那么以植株B為父本進行測交，后代的表現型及比例是寬葉：窄葉=2：3，其中得到的染色體異常植株占$\frac{3}{5}$．
（4）為了探究植株A的T基因是位于正常染色體還是異常染色體上，請設計一個簡便的雜交實驗：
實驗步驟：讓植株A進行自交產生F1，觀察統計F1的表現型及比例．
結果預測：若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現窄葉），則說明T基因位于異常染色體上．若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現窄葉），則說明T基因位于正常染色體上．
（5）研究者發現玉米體細胞內2號染色體上存在兩個純合致死基因E、F，從而得到“平衡致死系”的玉米，其基因與染色體關系如圖三所示．該品系的玉米隨機自由交配（不考慮交叉互換和基因突變），其子代中雜合子的概率是100%；子代與親代相比，子代中F基因的頻率不變（上升/下降/不變）．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：9號染色體中的一條染色體缺失了某一片段，屬于染色體結構變異中的缺失．以寬葉植株A（Tt）為父本，正常的窄葉植株（tt）為母本雜交產生的F₁中，發現了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．由于無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個t來自母本，還有T和t都來自父本，由此可見，該植株出現的原因是由于父本減數分裂過程中同源染色體未分離．

解答 解：（1）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．根據圖一細胞中9號染色體的異常情況可知：寬葉植株的變異類型屬于染色體結構變異中的缺失．
（2）以植株A為父本，正常的窄葉植株為母本進行雜交，需在花期進行套袋和人工授粉等操作．由于無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個t來自母本，還有T和t都來自父本，由此可見，該植株出現的原因是由于父本減數第一次分裂過程中同源染色體未分離．
（3）若雜交得到的植株B（Ttt）在減數第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機的移向細胞兩極并最終形成含1條和2條9號染色體的配子，則該植株能形成3種可育配子，基因型及比例為Tt：t：tt=2：2：1．以植株B為父本進行測交，即與tt個體進行雜交，后代的表現型及比例寬葉（2Ttt）：窄葉（2tt、1ttt）=2：3，其中異常植株（Ttt、ttt）占$\frac{3}{5}$．
（4）為了確定植株A的T基因位于正常染色體上還是異常染色體上，可以通過實驗來判斷，讓植株A進行自交產生F₁，觀察統計F₁的表現型及比例．
若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現窄葉），說明T基因位于正常染色體上；若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現窄葉），說明T基因位于異常染色體上．
（5）由圖2可知等位基因Ee和Ff位于一對同源染色體上，該玉米EeFf會產生Ef和eF兩種比值相等的配子，則有

由于E、F是兩個純合致死基因，則后代只有EeFf一種基因型，故其子代中全為雜合子，子代中F基因的頻率不變．
故答案為：
（1）缺失（染色體結構變異）
（2）人工授粉    父本減數第一次分裂過程中同源染色體未分離
（3）寬葉：窄葉=2：3    $\frac{3}{5}$
（4）實驗步驟：讓植株A進行自交產生F1，觀察統計F1的表現型及比例
若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現窄葉）
若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現窄葉）
（5）100%    不變

點評 本題考查基因的分離定律及應用、染色體變異等相關知識．解答本題的關鍵是扣住題干信息“無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用”結合題圖答題．