Question

【題目】玉米非糯性基因（A）對糯性基因（a）是顯性，植株紫色基因（B）對植株綠色基因（b）是顯性，這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上。玉米非糯性子粒及花粉遇碘液變藍色，糯性子粒及花粉遇碘液變棕色。現有非糯性紫株、非糯性綠株和糯性紫株三個純種品系供實驗選擇。請回答：

（1）若采用花粉鑒定法驗證基因的分離定律，應選擇表現型為非糯性紫株與 雜交。如果用碘液處理子代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為 。

（2）若驗證基因的自由組合定律，則兩親本基因型為 ，并且在花期進行套袋和 等操作。

（3）當用X射線照射親本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性綠株的個體上，發現在F1的734株中有2株為綠色。經細胞學的檢查表明，這是由于第6號染色體上載有的紫色基因（B）區段缺失導致的。已知第6號染色體區段缺失的雌、雄配子可育，而缺失純合子（兩條同源染色體均缺失相同片段）致死。

①請在圖中選擇恰當的基因位點標出F1綠株的基因組成。

若在幼嫩花藥中觀察圖中染色體，最好選擇處于減數第 次分裂 期細胞。

②在做細胞學的檢查之前，有人認為F1出現綠株的原因是經X射線照射的少數花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），導致產生F1中綠株。某同學設計了以下雜交實驗，探究X射線照射花粉產生的變異類型。

實驗步驟：

第一步：選F1綠色植株與親本中的 雜交，得到種子（F2）；

第二步：F2植株自交，得到種子（F3）；

第三步：觀察并記錄F3植株顏色及比例。

結果預測及結論：

若F3植株的紫色：綠色為 ，說明花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），沒有發生第6號染色體上載有的紫色基因（B）的區段缺失。

若F3植株的紫色：綠色為 ，說明花粉中第6號染色體上載有的紫色基因（B）的區段缺失。

Answer 1

【答案】（1）糯性紫株 藍色：棕色＝1：1

（2）AAbb、aaBB 人工授粉

（3）①如圖

一 前（聯會、四分體）

②紫株 3：1 6：1

【解析】（1）由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液變藍色，糯性籽粒及花粉遇碘液變棕色，所以采用花粉鑒定法驗證基因分離定律，只能選擇非糯性紫株與糯性紫株雜交；子代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）為1︰1，所以用碘液處理子代所有花粉，則顯微鏡下觀察到花粉顏色及比例為藍色︰棕色＝1︰1。

（2）若驗證基因的自由組合定律，則應選擇非糯性綠株和糯性紫株兩個純種品系進行雜交，其基因型為AAbb和aaBB；在雜交實驗過程中，要在花期進行套袋和人工授粉等操作。

（3）①根據題意分析可知，F1中正常植株應全為紫株，基因型為Bb，所以表現為綠株的是細胞內6號染色體上因缺失的染色體片段含有B基因，那么另一條6號染色體對應片段上就應該含有b基因，由于圖中染色體含有兩條染色單體，所以應分別在相同位置標注b基因，見參考答案；同源染色體配對發生在減數第一次分裂的聯會時期，即前期，所以要在幼嫩花藥中觀察圖中染色體，最好選擇處于減數第一次分裂前期的細胞進行觀察。

②要探究X射線照射花粉產生的變異類型，需要選F1代綠色植株與親本中的紫株雜交，得到種子（F2代）；將F2代植株的自交，得到種子（F3代）。如果F3代植株的紫色︰綠色為3︰1，則說明花粉中紫色基因（B）突變為綠色基因（b），沒有發生第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失；如果F3代植株的紫色︰綠色為6︰1，則說明花粉中第6染色體載有紫色基因（B）的區段缺失。