Question

某植物种子的子叶有黄色和绿色两种，由两对基因控制，现有两个绿色子叶的种子X、Y，种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交获得大量种子(F₁)，子叶全部为黄色，然后再进行如下实验：(相关基因用M、m和N、n表示)Ⅰ：X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，后代性状及比例为：黄色∶绿色＝3∶5 。Ⅱ：Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色∶绿色＝9∶7。

请回答下列问题：

(1)实验Ⅰ中，花粉成熟前需对母本做的人工操作有________________。

(2)Y的基因型为________________，X的基因型为________________。

(3)纯合的绿色子叶个体的基因型有____________种；若让Y的F₁与基因型为mmnn的个体相交，其后代的性状及比例为________________。

图1     图2

(4)遗传学家在研究该植物减数分裂时，发现处于某一时期的细胞(仅研究两对染色体)，大多数如图1所示，少数出现了如图2所示的“十字形”图像。

①图1所示细胞处于_________期，图2中发生的变异是________________。

②图1所示细胞能产生的配子基因型是________________。研究发现，该植物配子中出现基因缺失时不能存活，若不考虑交叉互换，则图2所示细胞产生的配子基因型有________________种。

Answer

(1)去雄、套袋

(2)mmnn Mmnn或mmNn

(3)3 黄色∶绿色＝1∶3

(4)①减数第一次分裂前 染色体结构变异(或易位) ②ABEF、AbeF或ABeF、AbEF 2

【解析】(1)为避免其他外来花粉对实验结果的影响，应套袋处理，同时对母本进行去雄处理。

(2)由Y的F1自交子代的比例9∶7可推得F1基因型为MmNn，又Y×MMNN→F1均为黄色，可推知Y的基因型为mmnn；若X的F1为MmNn，与mmnn杂交后代黄∶绿＝1∶3，故X的F1为MmNn不符合题意，只有F1为MMNn和MmNn或MmNN和MmNn符合题意，反推可知X的基因型为Mmnn或mmNn。

(3)纯合的绿色子叶的基因型为MMnn、mmNN、mmnn共3种；Y的F1基因型为MmNn，与mmnn的个体相交，则黄色∶绿色＝MmNn∶( Mmnn＋mmNn＋mmnn)＝1∶3。

(4)①读图1知处于同源染色体联会时期即处于减Ⅰ的前期，而图2中臂长的一条染色体与臂段的一条染色体发生了互换，属于非同源染色体间的交换即此变异为染色体变异。②图1产生的配子的基因型为ABEF与AbeF或AbEF与ABeF；对于图2，不考虑交叉互换，经减数分裂产生的4个配子中基因型两两完全相同，即配子的基因型有2种。