Question

【題目】玉米（2N=20）的抗銹病（A）對不抗繡病（a）為顯性，基因位于10號染色體上；玉米籽粒的三對相對性狀非糯性（B)對糯性（b）為顯性、飽滿種子（D）對凹陷種子（d）為顯性、糊粉層有色（E)對糊粉層無色（e）為顯性，基因都位于9號染色體上（如下圖1所示）。請據圖回答下面的問題：

（1）玉米的次級精母細胞中染色體數目是__________，測定玉米的基因組序列需測定_______條染色體。

（2）取圖1所示基因型玉米進行測交，假如9號染色體不發生交叉互換，則子代抗病糯性凹陷無色個體占_________；若取測交后代中抗病非糯性飽滿有色植株自交，后代雜合子所占比例為_________。而實際實驗中發現，幾乎所有植株的自交后代表現型均多于4種，出現了其他重組類型。

（3）在上述自交實驗中發現一異常植株X，其自交后代表現型不多于4種，然后通過植物組織培養對植株X進行了保留，并對其原因進行了探究：

①觀察到異植株X的細胞內9號染色體行為如圖2中（Ⅰ），說明改植物細胞發生了________（填染色體結構變異類型），再交叉互換后產生了圖2中（Ⅱ）所示的四種配子。其中兩種不育配子產生了____________（填染色體結構變異類型）。

②4種配子中的2種可育配子隨機結合后，后代還有可能發生異常染色體純合致死，如果考慮上述4對相對性狀，通過統計該異常植株X自交后代表現型的比例即可確定：

若后代表現型的比例為_______________，則說明沒有發生異常染色體純和致死；

若后代表現型的比例為_______________，則說明發生了異常染色體純合致死。

Answer 1

【答案】10條或20條 10 1/4 3/4 倒位 缺失和重復 9∶3∶3∶1 3∶1

【解析】

染色體結構變異的基本類型：

（1）缺失：染色體中某一片段的缺失，例如，貓叫綜合征，果蠅的缺刻翅。

（2）重復：染色體增加了某一片段，果蠅的棒眼現象就是X染色體上的部分重復引起的。

（3）倒位：染色體某一片段的位置顛倒了180度，造成染色體內的重新排列。

（4）易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上或同一條染色體上的不同區域。

（1）由題可知，玉米體細胞有20條染色體，經過減數第一次分裂染色體數目減半，但減數第二次分裂后期著絲點斷裂，染色體數目加倍，故玉米的次級精母細胞中染色體數目是10條或20條，由于玉米是雌雄同體植株，沒有性染色體，所以育種學家要測定玉米基因組DNA序列，只需要測定10條染色體的DNA序列。

（2）取圖1所示玉米基因型為AaBbDdEe，由題圖可知，由于圖1基因發生連鎖，故該個體只能產生ABDE、aBDE、abde、Abde4種類型的配子，與aabbddee個體進行測交，則子代抗病糯性凹陷無色個體占1/2×1/2＝1/4，測交后代中抗病非糯性飽滿有色植株的基因型為AaBbDdEe，能產生ABDE、aBDE、Abde、abde并且比例為1∶1∶1∶1，自交后代純合子所占比例為1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/4＝1/4，即后代雜合子所占比例為3/4。

（3）①由圖可知，該植物細胞發生了倒位，再交叉互換后產生了圖2（Ⅱ）所示的四種配子，其中兩種不育配子發生了缺失和重復，從而使后代只出現4種表現型。

②四種配子中的兩種可育配子在隨機結合后，后代還有可能發生異常染色體純合致死，如果考慮上述4對相對性狀，通過統計該異常植株X自交后代表現型的比例：

若后代表現型的比例為9∶3∶3∶1，明沒發生異常染色體純合致死；

若后代表現型的比例為3∶1，則說明發生了異常染色體純合致死。