Question

(16分）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。玉米非糯性品系的籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性品系的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糯性紫株杂交。如果用碘液处理F₁代的花粉，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______。如果要筛选糯性绿株品系，需在第______年选择糯性籽粒留种，下一年选择______自交留种即可。

（3）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在上述F₁代绿株的幼嫩花药中观察到下图所示染色体，请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F₁代绿株的基因组成：

②有人认为F₁代出现绿株的原因可能是经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代绿苗产生。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代的植株自交，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染色体载有紫色基因（B）的区段缺失。

Answer

（1）蓝色∶棕色=1∶1 （2）AAbb、aaBB 二 绿株

（3）①见下图(2分，字母或者位置标错不得分)

②实验步骤：紫株 结果预测及结论：3∶1 6∶1

【解析】

试题分析：（1）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。（2）验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为AAbb、aaBB，如果要筛选糯性绿株（aabb）品系，需在第二年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可。（3）①根据题意分析可知，正常植株应全为紫株，基因型为Bb,所以表现为绿株的是细胞内6号染色体上因缺失的染色体片段含有B基因，那么另一条6号染色体对应片段上就应该含有b基因，由于图中染色体含有两条染色单体，所以应分别在相同位置标注b基因，见参考答案。②探究X射线照射花粉后紫色基因（B)是否突变为绿色基因（b)，可选F1代绿色植株与非糯性紫株纯种品系杂交，得到种子（F2代），然后让F2代植株自交，得到种子（F3代），若F3代植株的紫色:绿色为3:1 ，说明X射线照射的少数花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)；若F3代植株的紫色:绿色为6:1，说明X射线照射的少数花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

考点：本题考查基因的分离定律与减数分裂的知识。意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。