Question

2．在某二倍体雌雄同株植物中，发现甲、乙两类突变体（如图所示），其中a为植株矮化突变（具A基因的植株高度正常），矮化程度与a基因的数量呈正相关（各类型配子和植株的成活率相同）．请回答下列问题：
（1）图中甲类变异属于基因突变，乙类变异在染色体结构上发生了重复．
（2）如果甲、乙杂交，并让F₁自交，F₂中杂合子Ee所占比例为$\frac{2}{7}$，且多次实验结果均相同，推测可能的原因是EE纯合时胚胎致死．
（3）如果只考虑植株高度，乙植株自交后代有3种表现型；甲与乙杂交，F₁有2种矮化类型，F₁自交所得的F₂植株高度由低到高的数量比为1：2：2：2：1．
（4）人们发现一株花粉不育突变丙（Bb），其产生的含b基因的花粉败育，且已确定B、b基因不在染色体1、2上．甲（♂）、丙（♀）杂交得F₁，若F₁自由交配所得的F₂中植株高度的表现型比例为2：3：1，则基因B、b位于染色体3、4上．

Answer 1

分析 1、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，染色体变异包括染色体结构变异和数目变异，染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，根据题干中的突变类型的染色体、基因变化判断出突变类型解答（1）
2、只涉及一对等位基因E、e，按照分离定律写出子一代的基因型及比例，并进一步写出子一代自交得到的子二代的基因型及比例关系，结合题干信息进行推理解答（2）．
3、只考虑株高，涉及一对等位基因，根据甲、乙植株的染色体组成和基因型按照分离定律写出相关配子的基因型及比例关系，按照雌雄配子结合法写出子代的基因型及比例关系解答（3）．
（4）利用演绎推理的方法解答（4），先假定基因位于3、4染色体上，进行推理，推出F₂中植株高度的表现型比例．

解答 解：（1）由题图可知，正常植株基因型为AA，甲变异类型的基因型是aa，因此该变异属于基因突变；乙类变异是染色体片段的重复．
（2）甲、乙杂交，子一代的基因型是Ee、ee，比例是1：1，并让F₁自交，子二代的基因型及比例是EE：Ee：ee=1：2：5，如果杂合子Ee所占比例为$\frac{2}{7}$，最可能的原因是EE纯合时胚胎致死．
（3）只考虑植株高度，乙植株产生的配子的基因型及比例是O：aa=1：1，自交后代的基因型及比例是OO：aa：aaaa=1：2：1，表现型是3种；甲与乙杂交，后代的基因型是aO：aaa=1：1，2种矮化类型；F₁自交所得的F₂植株的基因型及比例是OO：Oa：aa：aaa：aaaa=1：2：2：2：1，高度由低到高的数量比为aaaa：aaa：aa：aO：OO=1：2：2：2：1．
（4）如果基因位于3、4染色体上，则甲产生一种配子，基因型是aB，丙产生的配子的基因型是AB、Ab，比例是1：1，子一代的基因型是AaBB、AaBb，子一代产生的雌配子的基因型是a：A=1：1，雄配子的基因型是a：A=2：1，自由交配后代的基因型及比例是aa：Aa：AA=2：3：1．
故答案为：
（1）基因突变   重复
（2）EE纯合时胚胎致死  
（3）3   2  1：2：2：2：2：1
（4）2：3：1

点评 本题的知识点是生物可遗传变异的类型，基因分离定律的实质和应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息对遗传学问题进行推理、解释．