Question

10．玉米非糯性（A）对糯性（a）为显性，紫株（B）对绿株（b）为显性，两对性状独立遗传．玉米花粉A遇碘液变蓝色，a遇碘液变棕色．现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性绿株三个纯种品系供实验选择．
（1）若要验证基因的分离定律，应选择纯种非糯性紫株与糯性绿株品系杂交得F₁，再进行花粉鉴定；若将F₁的花粉进行离体培养，得到的植株中纯种占的比例为0；若将F₁自交得F₂，选取F₂中全部非糯性紫株自花传粉，在每株产生的子代数量相等且足够多的情况下，其子代中糯性紫株占的比例为$\frac{5}{36}$．
（2）当用X射线照射纯种紫株玉米花粉后，将其授于绿株的个体上，发现F₁有732株紫、2株绿．对这2株绿株的出现，有人进行了如下推测：
推测一：绿株是由于栽有紫株基因的染色体部分区段缺失导致的．已知该区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失纯合子（两条同源染色体均缺失相同片段）致死．
推测二：绿株是经X射线照射的少数花粉中紫株基因突变为绿株基因．
某人设计了以下实验，以探究X射线照射花粉后产生的变异类型：
第一步：选F₁中绿株与纯种紫株杂交，得到F₂；
第二步：F₂自交，得到F₃；
第三步：观察并记录F₃植株的颜色及比例．
a．若F₃紫株：绿株为3：1，说明X射线照射的少数花粉中紫株基因突变为绿株基因．
b．若F₃紫株：绿株为6：1，说明X射线照射的少数花粉中载有紫株基因的染色体部分区段缺失．
写出该实验F₁得到F₃的遗传图解，并以简要文字说明（缺失基因用下划线“-”表示）．
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Answer 1

分析 根据题意分析可知：验证基因的分离定律时，只能考虑一对等位基因，所以用非糯性紫株与糯性紫株杂交．F₂代所有花粉中，非糯性基因（A）和糯性基因（a）为1：1，所以用碘液处理F₂代所有花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色：棕色=1：1．
由于染色体载有紫色基因（B）区段缺失导致F₁代出现2株绿色玉米，所以F₁代绿株的基因组成bO．

解答 解：（1）由于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，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律，只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交．若将F₁的花粉进行离体培养，得到的植株都是单倍体，没有纯种个体，所以纯种占的比例为0；若将F₁自交得F₂，选取F₂中全部非糯性紫株自花传粉，在每株产生的子代数量相等且足够多的情况下，其子代中糯性紫株占的比例为
根据基因的自由组合定律，F₂中的非糯性紫株的基因型有$\frac{1}{16}$AABB、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{4}{16}$AaBb四种，即各占$\frac{1}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{2}{9}$、$\frac{4}{9}$．糯性紫株的基因型为aaB_，因此$\frac{2}{9}$AaBB自交产生=$\frac{2}{9}$×$\frac{1}{4}$×1=$\frac{2}{36}$的糯性紫株，$\frac{4}{9}$AaBb自交产生=$\frac{4}{9}$×$\frac{1}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{3}{36}$，即糯性紫株占的比例为$\frac{2}{36}+\frac{3}{36}=\frac{5}{36}$．
（2）要探究X射线照射花粉产生的变异类型，需要选F₁代绿色植株与亲本中的非糯性紫株杂交，得到种子（F₂代）；将F₂代植株的自交，得到种子（F₃代）．
如果F₃代植株的紫色：绿色为3：1，则说明花粉中紫色基因（B）突变为绿色基因（b），没有发生染色体载有紫色基因（B）的区段缺失；
如果F₃代植株的紫色：绿色为6：1，则说明花粉中染色体载有紫色基因（B）的区段缺失．BB×bO→Bb、BO，让其分别自交BO的后代为：BB、2BO、OO（致死），Bb的后代为：BB、2Bb、bb，所以紫色：绿色为6：1．
该实验F₁得到F₃的遗传图解为：

故答案为：
（1）糯性绿株     0     $\frac{5}{36}$
（2）3：1     6：1

因此紫珠：绿珠为6：1

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．