Question

玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（H，h）控制，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株。育种工作者用X射线照射紫株A后再与绿株杂交，发现子代有紫株732株、绿株2株（绿株B）。为研究绿株B出现的原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得到F₁，F₁再严格自交得到F₂，观察F₂的表现型及比例，并做相关分析。

（1）假设一：X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。基因突变的实质是             。如果此假设正确，则F1的基因型为         ；F₁自交得到的F₂中，紫株所占的比例应为            （2分）。

（2）假设二：X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因H的片段缺失（注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条同源染色体缺失相同的片段个体死亡）。如果此假设正确，则绿株B能产生             种配子，F1的表现型为                  ；F1自交得到的F2中，紫株所占比例应为                  。（2分）

（3）上述杂交实验中玉米植株颜色的遗传遵循                 （2分）规律。

（4）利用细胞学方法可以验证假设二是否正确。操作是最好选择上图中的          （2分）植株，在显微镜下常对其减数分裂细胞中的染色体进行观察和比较，原因是                 （2分）。

Answer

（1）碱基对的替换、增添和缺失（基因结构的改变） Nn 3/4

（2）2 全部为紫株 6/7（2分）

（3）基因的分离（2分）

（4）绿株B（2分）

联会的染色体处于配对状态，可以观察6号染色体是否相同（2分）

【解析】（1）假设一是基因突变，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等，其实质是基因结构的改变．紫株A变异后与绿株（nn）杂交，后代有绿株出现，说明紫株A的基因型为Nn，绿株B的基因型为nn．绿株B（nn）与正常纯合的紫株C（NN）杂交，F1的基因型为Nn；F1自交得到F2，F2中紫株（N_）所占的比例应为3/4。

（2）假设二是染色体变异，即绿株B的一条染色体缺失含有基因N的片段，因此其能产生2种配子，一种配子含有基因n，另一种配子6号染色体断裂缺失含N的片段．绿株B与正常纯合的紫株C（NN）杂交，F1有两种基因型（比例相等）：Nn和缺失一条染色体片段的紫株，均表现为紫株；F1自交得到的F2，由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡，所以F2中紫株所占比例应为6/7。

（3）玉米植株的颜色是受一对等位基因控制的，因此该性状的遗传遵循基因的分离定律。

（4）基因突变是点突变，在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以假设二可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株B细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体．如果观察减数分裂时的细胞，可以观察联会的6号染色体是否相同；如果观察有丝分裂时的细胞，应选择中期的细胞进行观察，因为此时染色体的形态和数目最清晰，然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同。

【考点定位】基因分离规律、基因突变和染色体变异