Question

(14分)在某严格自花传粉的二倍体植物中，发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示)，矮化植株无A基因，矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体，含b基因的花粉败育。请同答下列问题：

(1)甲类变异属于           ，乙类变异是在甲类变异的基础上，染色体的结构发生了           。

(2)乙减数分裂产生             种花粉，在分裂前期，一个四分体中最多带有           个a基因。

(3)甲的自交后代只有一种表现型，乙的自交后代中(各类型配子和植株的成活率相同)，F₁有         种矮化类型，F₂植株矮化程度由低到高，数量比为               。

（4）为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上，进行如下杂交实验：丙(♀)与甲(♂)杂交得F₁。再以F₁做         (父本，母本)与甲回交。

①若F₂中，表现型及比例为           ，则基因b、a位于同源染色体上。

②若F₂中，表现型及比例为           ，则基因b、a位于非同源染色体上。

Answer

（除注明外，每空2分，共14分）

（1）基因突变（1分） 重复（1分） （2）2（1分） 4（1分）

（3）3 3∶2∶3 （4）父本 ①全为矮化 ②正常∶矮化=1∶1

【解析】

试题分析：（1）依题意，在某严格自花传粉的二倍体植物中，出现的矮化植株无A基因，矮生突变体甲的基因型为aa，据此可判断矮生突变体甲的出现是由于A基因突变成a基因所致；分析题图可知，矮生突变体乙的出现，是由于甲的1条染色体上a基因所在的片段移接到同源的另一条染色体上，此类变异属于染色体结构变异中的重复。

(2)乙在减数分裂过程中，因同源染色体的分离，产生了不含a基因和含2个a基因的2种花粉。在减数第一次分裂前的间期，由于染色体的复制，增加了a基因所在的片段的染色体，由原来含2个a基因变成了含4个a基因，所以在分裂前期，一个四分体中最多带有4个a基因。

(3)设用a表示不含a基因，则乙的基因型可表示为aaa。结合对（2）的分析可知，乙产生的雌配子和雄配子各有2种：a、aa，它们之间的数量比为1∶1。乙自交，F1的基因型及其比例为aa∶aaa∶aaaa＝1∶2∶1，已知矮化程度与a基因的数量呈正相关，所以F1有3种矮化类型。在F1中，1/4aa自交后代均为1/4aa；1/4 aaaa自交后代均为1/4aaaa，因为基因型为aaaa的个体只产生一种基因型为aa的配子； 1/2aaa自交后代为1/2×1/4aa，1/2×1/2aaa， 1/2×1/4aaaa，因为基因型为aaa的自交情况同乙自交的情况一样；所以F2植株矮化程度由低到高，数量比为（1/4＋1/2×1/4）aa ∶1/2×1/2aaa∶（1/4＋1/2×1/4）aaaa＝3∶2∶3。

（4）依题意可知，丙的基因型为AAbb，甲的基因型为aaBB。为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上，让丙(♀)与甲(♂)杂交所得F1的基因型为AaBb。因为含b基因的花粉败育，而甲不含b基因，所以为了能达到实验目的，再以F1做父本与甲回交，观察后代的表现型及其比例。

①如果基因b、a位于同源染色体上，则F1产生的可育配子的基因型为aB，甲产生的配子的基因型为aB，F2的基因型均为aaBB，全都表现为矮化。

②如果基因b、a位于非同源染色体上，则F1产生的可育配子的基因型及其比例为AB∶aB＝1∶1，甲产生的配子的基因型为aB，若F2的表现型及比例为正常（AaBB）∶矮化（aaBB）＝1∶1。

考点：本题考查基因的分离定律、基因的自由组合定律、减数分裂、生物的变异的相关知识，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的能力；能从题图中提取有效信息并能结合这些信息，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结论的能力，以及具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。