Question

【题目】玉米是雌雄同株异花植物,已知玉米的紫茎(A)对绿茎(a)为显性。请回答下列问题:

(1)某科研小组进行玉米X射线辐射实验,用X射线照射亲本紫茎玉米(AA),取其花粉并撒在绿茎(aa)个体的雌蕊柱头上,发现子一代中有2株表现为绿茎,其余均表现为紫茎。出现此现象的原因可能是雌配子未经过受精作用直接发育成个体,该个体表现为绿茎;此外还可能是____________________(写出两种)。

(2)在一次实验中,该科研小组偶然得到了一株基因型为AAaa的四倍体玉米,将其与正常二倍体玉米(Aa)杂交,子代的表现型及比例为________。

(3)在另一次实验中,该科研小组偶然得到了一株基因型为AAa的三体玉米(甲)。已知染色体数目异常的雌配子可育,甲减数分裂时A、a基因所在染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极。请设计实验探究染色体数目异常的雄配子是否可育,要求写出实验方案和预期实验结果及结论。

实验方案:________________________________________________________。

预期实验结果及结论:______________________________________________。

Answer 1

【答案】基因突变(A基因突变为a基因)、花粉中含A基因的染色体片段缺失、花粉中A基因所在的染色体整条缺失 紫茎∶绿茎=11∶1 实验方案:让该三体玉米植株自交(或让该三体玉米植株作父本,正常绿茎二倍体玉米作母本进行杂交),观察并统计子代的表现型及比例 预测实验结果及结论:若子代紫茎∶绿茎=17∶1(或2∶1),则染色体数目异常的雄配子不可育;若子代紫茎∶绿茎=35∶1(或5∶1),则染色体数目异常的雄配子可育

【解析】

一对相对性状的纯合子杂交得到的子一代如果表现为隐性，有可能是发生了基因突变或者染色体变异。多倍体的遗传问题注意产生的配子种类及比例。

(1)用X射线照射亲本紫茎玉米(AA)，取其花粉并撒在绿茎(aa)个体的雌蕊柱头上，正常情况下都应该表现为紫茎（Aa），如出现绿茎，有可能是雌配子a未经过受精作用直接发育成个体，也有可能是雄配子发生基因突变(A基因突变为a基因)，导致子代变为aa，或花粉中含A基因的染色体片段缺失、花粉中A基因所在的染色体整条缺失，导致子代变为a，表现为绿茎。

(2)基因型为AAaa的四倍体玉米，可以产生四种配子及比例为AA：Aa：aa=1：4：1，与正常二倍体玉米(Aa)杂交，子代产生绿茎的比例为1/6×1/2=1/12，故子代的表现型及比例为紫茎∶绿茎=11∶1。

(3)为了探究染色体数目异常的雄配子是否可育，可以选该三体玉米植株AAa作父本，正常绿茎二倍体玉米aa作母本进行杂交，如果染色体数目异常的雄配子不可育，则父本产生配子及比例为A：a=2：1，子代紫茎∶绿茎= 2∶1；如果染色体数目异常的雄配子可育，则父本产生配子及比例为A：Aa：AA：a=2：2：1：1，子代紫茎∶绿茎= 5∶1。