题目内容
【题目】玉米是常见的遗传实验材料。下图一为玉米的传粉示意图,图二是不同的传粉方式。
(1)图一玉米的传粉方式是__________(填“自花传粉”、“异花传粉”或“自花传粉和异花传粉”),若在传粉时节正好遇上连续阴雨的天气,为了提高产量,可以采用___________(填“喷洒适宜浓度生长素处理”或“人工授粉”)的方法。
(2)图二是针对相对性状非甜和甜的三种不同的杂交方式,能够区分显隐性的是________________。
(3)玉米籽的一对相对性状饱满(A)对皱缩(a)是显性,基因型Aa的玉米,因基因A所在染色体部分缺失导致含A的卵细胞只能与含a的精子结合成合子,则该玉米植株自交后代中基因a的频率为__________。
(4)玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因(A、a)的控制,同时也受光照的影响。在玉米植株中,体细胞含2个A的植株叶片呈深绿色,含一个A的植株叶片呈浅绿色;体细胞没有A的植株叶片呈黄色,会在幼苗期后死亡。
①现有一浅绿色突变体成熟植株甲,其体细胞(如上图)中一条7号染色体的片段m发生缺失,记为q;另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去受精活力,且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。有人推测植株甲的A或a基因不会在片段m上,他的推测________(填“正确”或“不正确”),原因是_____________________。
②为了进一步确定上述植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布,现将植株甲进行自交得到F1,待F1长成成熟植株后,观察并统计F1表现型及比例。
请预测结果并得出结论:
Ⅰ、若F1全为浅绿色植株,则_____________________。
Ⅱ、若F1_______________,则植株甲体细胞中基因A位于p上,基因a位于q上。
【答案】 异花传粉 人工授粉 C 2/3 正确 因A或a基因在m段,不可能出现浅绿色(Aa) 植株甲中A位于q上,a位于p上 深绿:浅绿=1:1
【解析】本题考查玉米传粉的方式、显隐性性状的判断、孟德尔分离定律的应用、基因频率的计算、基因与性状关系及染色体变异等相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力;要求考生能根据图形准确判断玉米的传粉类型及其显隐性关系,能结合题意和图形进行种群基因频率的计算,能结合图形和题意进行基因定位,此题难度较大。
(1)分析图一可知,图中玉米既有自己雄蕊的花粉传给同株的雌蕊,也有传给其它玉米的雌蕊,故其传粉方式是异花传粉;种植玉米主要的目的是收获玉米的种子,而喷洒适宜浓度生长素处理可获得无子果实,故若在传粉时节正好遇上连续阴雨的天气,为了提高产量,只能采用人工授粉的方法。
(2)图二中A是同株异花传粉即自交,若两亲本均为纯合子,则甜玉米和非甜玉米的后代都没有性状分离现象,故不能确定该对性状的显隐性关系;B是甜玉米与非甜玉米间的正反交,若两亲本均为纯合子,则正反交的结果相同,也不能确定该对性状的显隐性关系;C中包括非甜玉米的同株异花传粉即自交,还包括非甜玉米做父本甜玉米做母本的杂交,若两种交配方式的后代性状相同,则说明非甜玉米对甜玉米为显性,若两种交配方式的后代性状不同,则说明甜玉米对非甜玉米为显性,故三种不同的杂交方式中,C能够区分显隐性性状。
(3)玉米籽的一对相对性状饱满(A)对皱缩(a)是显性,基因型Aa的玉米,若因基因A所在染色体部分缺失导致含A的卵细胞只能与含a的精子结合成合子,则该玉米植株自交,产生的雄配子为A-:a=1:1,产生的卵细胞为A-:a=1:1,故其后代的基因型种类及比值为A-a:aa=2:1,因此后代中基因a的频率为(2x1+1x2)/(2x2+1x2)=2/3。
(4)①根据题意可知浅绿色突变体成熟植株甲的体细胞只含有一个A基因,即qApa或pAqa,如果基因A或a在缺失片段m上,则q染色体上没有基因A、a,即植株甲的基因型只能为pAq,又因为片段m缺失的花粉会失去受精活力,且胚囊中卵细胞若无A或a基因都不能完成受精作用,则植株甲(pAq)不能产生,因此可推测植株甲的A或a基因不会在片段m上。
②根据上述分析可知,植株甲的A或a基因不会在片段m上,因此植株甲的基因型只能是qApa或pAqa。将植株甲进行自交得到F1,待F1长成成熟植株后,观察并统计F1表现型及比例,若植株甲体细胞中基因A位于q上,基因a位于p上,即qApa自交,由于雄配子中qA:pa=1:1,雌配子中qA:pa=1:1,且片段m缺失的花粉失去受精能力(即花粉qA失去受精能力),则F1的基因型及比例为qApa:pa pa=1:1,又体细胞没有A的植株叶片呈黄色,会在幼苗期后死亡,即基因型为pa pa的植株在幼苗期后死亡,因此F1成熟植株全为浅绿色植株;若植株甲体细胞中基因A位于p上,基因a位于q上,即pAqa自交,由于雄配子中pA:qa=1:1,雌配子中pA:qa=1:1,且片段m缺失的花粉失去受精能力(即花粉qa失去受精能力),则F1的基因型及比例为pApA:pAqa=1:1,即F1中深绿色植株:浅绿色植株=1:1。