Question

玉米的紫株与绿株由位于6号染色体上的A和a基因控制。科研人员将某紫株玉米用 X 射线照射后，给绿株玉米授粉，F₁ 共收获732株紫株玉米和2株绿株玉米。请回答问题：

（1）玉米的紫株和绿株是一对_____性状。根据杂交结果判断，亲代紫株的基因型为 __________。

（2）科研人员推测，F₁出现绿株玉米可能是由于X射线的照射使紫株玉米在_____过程产生配子时发生了基因突变。为此，将F₁中绿株玉米与_____（填“纯合”或“杂合”）紫株玉米杂交，后代均为紫株（F₂），F₂玉米再进行_________，统计子代（F₃）性状发现紫株:绿株=6:1（≠3:1），该结果并不支持基因突变的假设。

（3）为了进一步研究 F₁ 出现绿株的原因，用显微镜观察 F₁ 绿株玉米处于___________期的细胞中染色体的形态，发现 6 号染色体不等长的现象，示意图如下。

①据此推测 F₁ 中出现绿株玉米的变异类型是_________。

②请在图示基因位点中选择恰当位点标出 F₁ 绿株的基因组成________________。

③科研人员发现同时含有两条异常 6 号染色体的个体致死，请据此解释（2）中F₃紫株:绿株=6:1 的原因_____________________（用文字、遗传图解均可）。

Answer

相对 AA 减数分裂 纯合 自交 减数第一次分裂前（四分体、联会） 染色体结构变异 缺失F1绿株的基因型为〇a，与纯合紫株AA杂交，F2紫株基因型为1/2A〇和1/2Aa，F2自交后代表现型及比例为：紫株（2/8AA、4/8Aa）:绿株（1/8aa）: 1/8〇〇（致死）=6:1。

【解析】

1、同种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。

2、染色体变异包括：染色体数目变异和染色体结构变异。染色体数目变异包括：细胞内个别染色体的增加或减少、染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少；染色体结构变异包括：缺失、重复、倒位、易位。

3、由题干信息“将某紫株玉米用X射线照射后，给绿株玉米授粉，F1共收获732株紫株玉米和2株绿株玉米”可知，紫株为显性性状，亲本紫株玉米的基因型为AA，F1紫株玉米的基因型为Aa。

（1）由分析可知，玉米的紫株和绿株符合相对性状的概念，是一对相对性状。根据杂交结果判断，亲代紫株的基因型为AA。

（2）若亲本紫株玉米用X射线照射后，使其在减数分裂产生配子的过程中，A基因突变为a基因，则F1中会出现基因型为aa的绿株玉米，将F1中绿株玉米与纯合紫株玉米杂交，F2全为紫株玉米（Aa），让F2紫株玉米进行自交，理论上F3中表现型及比例应为紫株:绿珠=3:1，而实际上F3中紫株:绿株=6:1（≠3:1），该结果并不支持基因突变的假设。

（3）同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察。

①由题图可以看出，联会的两条6号染色体，其中一条缺失了部分片段，该变异类型为染色体结构变异。

②F1绿株是由于a基因的等位基因A缺失而形成，故基因位置如图：

③缺失F1绿株的基因型为〇a，与纯合紫株AA杂交，F2紫株基因型为1/2A〇和1/2Aa，F2自交后代表现型及比例为：紫株（2/8AA、4/8Aa）:绿株（1/8aa）: 1/8〇〇（致死）=6:1。