Question

研究者常应用单体与缺体分析进行植株基因定位．某雌雄同株的二倍体植株体细胞内含有2n条染色体，该植株体细胞中某对同源染色体缺少一条（即染色体数为2n-1）称为单体，植株体细胞中缺失一对同源染色体（即染色体数为2n-2）称为缺体。回答下列问题：

（1）欲判断某植株是否为单体，可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞，则观察的最佳时期是_____________________；形成单体或缺体发生的变异属于染色体____________________变异。

（2）理论上讲；单体植株自交子代中应具有1/4的缺体，从减数分裂和受精作用分析，其原因是单体植株减数分裂时能产生_________________的两种雌配子和两种雄配子，自交时__________________________________的雌雄配子结合形成受精卵，由该受精卵发育而来的植株占子代的1/4，且体细胞中缺失了一对同源染色体，染色体数为2n-2，即子代中会出现1/4的缺体。

（3）某研究者在培育上述野生型植株过程中偶然发现一株显性纯合突变体（仅考虑一对等位基因），为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上，现提供各种野生型单体植株进行实验设计．请补充完善下列实验设计思路并得出结论：

①实验思路：将该突变体植株_________________杂交得到F₁，让F₁中单体植株自交得到F₂，用光学显微镜观察F₂中野生型植株体细胞染色体数目。

②实验结论：当_________________时，可确定突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体所对应的同源染色体上。

Answer

中期 数目 分别含n､n-1条染色体数且比例为1：1 含n-1条染色体 分别与各种野生型单体植株 某个杂交组合的F2中野生型植株全为缺体

【解析】

染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体变异可通过显微镜观察。同源染色体在减数第一次分裂后期分离，单体植株减数分裂形成的配子类型为：含n､n-1条染色体数目的配子比例为1∶1。

（1）有丝分裂中期染色体的形态清晰，数目稳定，故欲判断某植株是否为单体，可以用光学显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞；形成单体或缺体发生的变异属于染色体数目变异。

（2）单体植株在减数分裂时配对的同源染色体彼此分离，而不能配对的染色体分向哪一个细胞是随机的，所以形成的配子类型为：分别含n､n-1条染色体数目的配子比例为1∶1，单体自交时，含n-1条染色体的雌雄配子结合在一起形成的受精卵（该类型的受精卵占所有受精卵类型的1/4）发育为了缺体。

（3）①该突变体为一株显性纯合突变体（设由基因A控制），若基因在单体上，突变体的基因型为A0，若基因不在单体上，该突变体的基因型为AA，为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上，可将该突变体植株分别与各种野生型单体植株（若a基因在单体上，基因型为a0，如a基因不在单体上，基因型为aa）杂交得到F1，让F1中单体植株自交得到F2，用光学显微镜观察F2中野生型植株体细胞染色体数目。

②若突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上，则亲本基因型为A0×a0，子一代中的单体基因型为A0或a0，子一代中的单体自交，其中A0自交的后代中野生型全为缺体。若突变基因不位于杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上，则亲本基因型为AA×aa，子一代基因型为Aa，子一代单体自交后代出现的缺体既有野生型也有突变型。