Question

棉花是雌雄同花的经济作物，棉纤维的长绒和短绒、白色和红色为两对相对性状。深红棉基因型为Ⅱ^bⅡ^b(右上角字母表示该染色体含有b基因)，其单倍体植株浅红棉深受消费者青睐。为了获得高产的长绒浅红棉新品种(Ⅱ^－Ⅱ^b)，育种专家对长绒深红棉的萌发种子进行电离辐射处理，可能发生的变异情况如图。请据图回答：

(1)情况1发生的变异类型为_____，该新品种自交后代出现了新型白色棉，其基因型为_____。

(2)欲探究长绒深红棉电离辐射后的变异情况如何，请你提出最简便的遗传实验设计思路，并对实验结果加以分析说明。

实验思路：_____。

实验结果：

①若_____，则该植株没有发生变异；

②若_____，则植株发生了情况1所示的变异；

③若____，则植株发生了情况2所示的变异。

Answer

染色体缺失(或染色体变异) Ⅱ－Ⅱ－ 让通过电离辐射培育的植株自交，观察并统计子代的表现型及比例 若子代中长绒深红棉∶短绒深红棉＝3∶1 若子代中6种表现型(或子代中长绒白棉∶长绒浅红棉∶长绒深红棉∶短绒白棉∶短绒浅红棉∶短绒深红棉＝3∶6∶3∶1∶2∶1) 若子代中长绒白棉∶长绒浅红棉∶短绒深红棉＝1∶2∶1

【解析】

根据题意和图示分析可知：深红棉细胞中的基因型为ⅡbⅡb，科学家对深红棉作了如图所示过程的技术处理，情况1得到了基因型为Ⅱ－Ⅱb的浅红棉新品种，新技术的原理是染色体缺失，导致新品种只有一个b基因；情况2为V号染色体的A、a基因移接到了II号染色体，为染色体结构变异。

（1）由以上分析可知，情况1发生的变异类型为染色体缺失（染色体变异）；该新品种基因型可表示为Ⅱ－Ⅱb，该品种自交后基因型为ⅡbⅡb（深红棉）、Ⅱ－Ⅱb（浅红棉）和新品种白色棉（Ⅱ－Ⅱ－）；

（2）为探究长绒深红棉电离辐射后的变异情况，可让通过电离辐射培育的植株自交，观察并统计子代的表现型及比例；

预期结果为：①若该植株没有发生变异，则其基因型为AaⅡbⅡb，自交后代为A—ⅡbⅡb：aaⅡbⅡb=3:1，即长绒深红棉∶短绒深红棉＝3∶1；

②若发生了情况1所示的变异，则基因型为AaⅡ－Ⅱb，该个体自交后表现为A—（长绒）：aa（短绒）=3:1 ，Ⅱ－Ⅱ－（白色棉）：Ⅱ－Ⅱb（浅红棉）：ⅡbⅡb（深红棉）=1:2:1，故子代会出现6种表现型，表现型及比例为长绒白棉∶长绒浅红棉∶长绒深红棉∶短绒白棉∶短绒浅红棉∶短绒深红棉＝3∶6∶3∶1∶2∶1；

③若发生了情况2所示变异，则基因型为AaⅡ－Ⅱb，但此时两对等位基因连锁，故产生的配子只有AⅡ－、aⅡb，该植株自交后代表现为AAⅡ－Ⅱ－（长绒白棉）：AaⅡ－Ⅱb（长绒浅红棉）：aaⅡbⅡb（短绒深红棉）=1：2：1。