Question

玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性，植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：

(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与________杂交。如果用碘液处理F₂代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为________。

(2)若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为________并且在花期进行套袋和________等操作。如果筛选糯性绿株品系需在第________年选择糯性籽粒留种，下一年选择________自交留种即可。

(3)当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F₁代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。

①请在下图中选择恰当的基因位点标出F₁代绿株的基因组成。

若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于________分裂的________期细胞。

②在做细胞学的检査之前，有人认为F₁代出现绿株的原因是：经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，导致F₁代绿株产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。

实验步骤：

第一步：选F₁代绿色植株与亲本中的________杂交，得到种子(F₂代)；

第二步：F₂代植株的自交，得到种子(F₃代)；

第三步：观察并记录F₃代植株颜色及比例。

结果预测及结论：

若F₃代植株的紫色：绿色为________，说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b)，没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

若F₃代植株的紫色：绿色为________，说明花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

Answer

(1)糯性紫株 蓝色∶棕色＝1∶1

(2)AAbb、aaBB 人工授粉 二 绿株

(3)①见右图

减数第一次 前(联会、四分体)

②实验步骤：紫株

结果预测及结论：3∶1 6∶1

【解析】基因分离定律的实质是：等位基因随同源染色体的分离而彼此分离。花粉遇碘后，一半呈蓝色，一半呈棕色，说明含A的花粉与含a比值为1∶1，恰好证明了F1(Aa)减数分裂时产生了两种花粉A∶a＝1∶1，从而验证了基因分离定律的实质。基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，同源染色体的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb、aaBB, 并且在花期进行套袋和人工授粉等操作。当用X射线照射亲本，可诱发植株发生基因突变。