Question

菠菜是一种营养丰富而又常见的蔬菜，性别决定方式为XY型。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶菠菜幼苗。雌雄株都有。请回答下列问题：

（1）野生型窄叶雌菠菜在有性生殖过程中，细胞中一定发生基因重组的时期是__________，该时期细胞分裂结束后，细胞最明显的变化有___________、_____________。

（2）有人对阔叶菠菜幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二可能是染色体数目加倍成为多倍体。请利用显微镜设计一个简单的实验鉴定阔叶菠菜出现的原因。

______________。

（3）已经证实阔叶是显性突变所致，由于雄株菠菜幼苗产量高于雌株，为了区分雌雄植株。需要先通过杂交实验判断控制阔叶的基因是否位于X染色体上，可选表现型为______的菠菜进行杂交。

Answer

减数第一次分裂后期 产生一大一小两个细胞 细胞中染色体数目减半 取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片。用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体数目加倍。则说明是染色体数目加倍的结果，否则为基因突变的结果 野生型窄叶雌株与阔叶雄株

【解析】

分析题文：菠菜为XY型性别决定，雌性为XX，雄性为XY；在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶菠菜幼苗，雌雄株都有，可能是基因突变，有可能不是，根据题目逐项分析。

（1）在有性生殖过程中，减数第一次分裂后期同源染色体一定分离，非同源染色体自由组合，实现基因重组，减数第一次分裂前期可能发生同源染色体中非姐妹染色体单体交叉互换实现基因重组。初级卵母细胞MI结束产生一大一小两个细胞、细胞中染色体数目减半。

（2）由于染色体变异可在显微镜下观察到，而基因突变在显微镜下观察不到，故最简单的实验设计是取野生型窄叶植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内染色体数目。若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。

（3）选用多对野生型窄叶雌性植株与突变型阔叶雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型窄叶全为雄株，突变型阔叶全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型窄叶和突变型阔叶雌、雄均有，则这对基因位于常染色体。