题目内容

某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是


  1. A.
    减数分裂时染色单体1 或2 上的基因b 突变为B
  2. B.
    减数第二次分裂时姐妹染色单体3 与4 自由分离
  3. C.
    减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
  4. D.
    减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
D
试题分析：由题干信息可知染色体缺失（涉及3、4）花粉不育，如果不考虑变异，减数第一次分裂后，正常和缺失组成的这对同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞中，含有缺失（涉及3、4）染色体的次级精母细胞不管减数第二次分裂时非姐妹染色单体怎样分离和随机组合，花粉都不育，因此正常情况下该植物做只能产生白色隐性基因b的配子，测交后代不能出现红色性状；如果出现基因突变b→B，则后代会出现红色性状，但在自然状态下基因突变频率是很低的，因而出现的数量极其少，而达不到题干信息中要求的“部分”表现为红色性状的要求；而根据基因重组——四分体时期非姐妹染色单体发生交叉互换知，染色单体3或4上的红色显性基因B和染色单体1或2上的白色隐性基因b发生交换，因而能够产生含有红色显性基因B的配子，则后代会出现红色性状，且由减数第一次分裂前期的特点知“四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段”，测交后代更可能会出现部分红色性状，最符合题意。
考点：本题综合考查了减数分裂（四分体时期）特点、基因突变、染色体结构变异（缺失）及其遗传规律的相关知识
点评：本题要求学生能够结合遗传现象分析减数分裂过程，而且涉及到交叉互换这一较冷的知识点，难度较大。意在考查考生分析材料，获得信息，解决问题的能力。
练习册系列答案
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27.  (14分）玉米非糯性基因（A)对糯性基因（a)是显性，植株紫色基因（B) 对植株绿色基因（b)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答：

(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律，应选择非糯性紫株与______杂交。如果用碘液处理F2代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为______。

(2)若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为______并且在花期进行套袋和______等操作。如果筛选糯性绿株品系需在第______年选择糯性籽粒留种，下一年选择______自交留种即可。

(3)   当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上，发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有紫色基因（B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。

①请在下图中选择恰当的基因位点标出F1代绿株的基因组成。

若在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于______分裂的______期细胞。

②在做细胞学的检査之前，有人认为F1代出现绿株的原因是：经X射线照射的少 数花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)，导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验，探究X射线照射花粉产生的变异类型。

实验步骤：

第一步：选F1代绿色植株与亲本中的______杂交，得到种子（F2代）；

第二步：F2代植株的自交，得到种子（F3代）；

第三步：观察并记录F3代植株颜色及比例。

结果预测及结论：

若F3代植株的紫色:绿色为______，说明花粉中紫色基因（B)突变为绿色基因（b)，没有发生第6染色体载有紫色基因（B)的区段缺失。

若F3代植株的紫色:绿色为______说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

某科学小组对切尔诺贝利核泄露事故前后的某种雌雄异株植物(性染色体为XY型)进行研究，发砚了一性状与野生植株有明显差异的突变雄株。经检测，该突变植株的突变性状由某条染色体上的个基因突变产生(相关基因用A、a表示)。在事故前，这种突变类型的植株并不存在。请回答:
(1)基因突变通常发生在生长旺盛的部位，原因是                                   。
(2)A与a的本质区别是                            。若要进一步了解突变基因的
显隐性及其位置，基本思路是:选择          与          杂交，然后观察记录子代
中雌雄植株中野生性状和突变性状的个体数量(数量足够多)，并计算Q和P值(如下表所示)
(3)结果预测与结论
①如果Q和P值分别为1、0，则突变基因位于Y染色体上。
②护果Q和P值分别为0、1，则突变基因位于      染色体上，且为        性。
③如果Q和P值为0、0，则突变基因位于      染色体上切为        性。
④如果Q和P值分别为1/2、1/2，则突变基因位于       染色体上且为       性。

（14分）某雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物花色（红、紫、白）由两对独立遗传的基因控制，其中A、a基因位于常染色体上。A、B基因共存时植株开紫花；仅有A基因而没有B基因时植株开红花；没有A基因时，不管有无B基因植株都开白花。现有两个亲本杂交，其中雄紫花为纯合子，结果如图：

（1）等位基因B、b位于???????? 染色体上，判断的依据是?????????????????????????? 。

（2）研究者用射线照射亲本雄紫花的花粉并授于亲本雌红花的个体上，发现在F1代雄花中出现了1株白花。镜检表明，其原因是射线照射导致一条染色体上载有基因A的区段缺失。由此可推知亲本中雌红花植株的基因型为????????????????? ，F1雄白花植株的基因型为???????????????????? 。

（3）镜检时最好选择F1代雄白花植株正在进行减数分裂的细胞观察和比较染色体，原因是?????????????????????????? 。

（4）用杂交方法也能验证上述变异类型，原理是：虽然一条染色体区段缺失不影响个体生存，但是当两条染色体均缺失相同区段时则有致死效应。当杂交后代出现致死效应时，就会表现出特殊的性状比例。请完善下面的验证实验。

实验步骤：

①选F1雄白花植株与纯合的雌红花植株杂交，得到种子（F2代）；

②???????????????????????????????????????????????????? ；

③???????????????????????????????????????????????????? 。

结果分析：

F3代植株中红花：白花为????????????? 时，即可验证上述变异类型。

 

（12分）一株基因型为AaBb的桃树（2N=16）在某个侧芽的分化过程中受到环境因素的影响，形成了一枝染色体数目加倍的变异枝条（能开花结果），其它枝条正常。

（1）该植株所有细胞内染色体数目最多为      条。在进行减数分裂的细胞中最多有       个染色体组。

（2）桃树的高干基因（A）对矮干基因（a）是显性，植株开花数多基因（B）对开花数少基因（b）是显性，这两对等位基因分别位于第6号和第9号染色体上。当用X射线照射亲本中高干多花的花粉并授于高干少花的个体上，发现在F1代734株中有2株为矮干。经细胞学的检查表明，这是由于第6号染色体载有高干基因（A）区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合体（两条同源染色体均缺失相同片段）致死。

①据题干信息推导出亲本高干少花植株的基因型为           。

②请在下图中选择恰当的基因位点标出F1代矮干植株的基因组成。

③在做细胞学的检査之前，有人认为F1代出现矮干的原因是：经X射线照射的少数花粉中高干基因（A）突变为矮干基因（a），导致F1代有矮干植株。某同学设计了以下杂交实验，以探究X射线照射花粉产生的变异类型。

实验步骤：

第一步：选F1代矮干植株与亲本中的高干多花植株杂交，得到种子（F2代）；

第二步：F2代植株自交，得到种子（F3代）；

第三步：观察并记录F3代植株茎的高度及比例。

结果预测及结论：

若F3代植株的高干：矮干为______，说明花粉中高干基因（A）突变为矮干基因（a），没有发生第6号染色体载有高干基因（A）的区段缺失。

若F3代植株的高干：矮干为______说明花粉中第6号染色体载有高干基因（A）的区段缺失。

 

某科学小组对切尔诺贝利核泄露事故前后的某种雌雄异株植物(性染色体为XY型)进行研究，发砚了一性状与野生植株有明显差异的突变雄株。经检测，该突变植株的突变性状由某条染色体上的个基因突变产生(相关基因用A、a表示)。在事故前，这种突变类型的植株并不存在。请回答:

(1)基因突变通常发生在生长旺盛的部位，原因是                                    。

(2)A与a的本质区别是                             。若要进一步了解突变基因的

显隐性及其位置，基本思路是:选择           与           杂交，然后观察记录子代

中雌雄植株中野生性状和突变性状的个体数量(数量足够多)，并计算Q和P值(如下表所示)

 (3)结果预测与结论

①如果Q和P值分别为1、0，则突变基因位于Y染色体上。

②护果Q和P值分别为0、1，则突变基因位于       染色体上，且为         性。

③如果Q和P值为0、0，则突变基因位于       染色体上切为         性。

④如果Q和P值分别为1/2、1/2，则突变基因位于        染色体上且为        性。

 

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