Question

10．某植物种子的子叶有黄色和绿色两种，由两对基因控制，现有两个绿色子叶的种子X、Y，种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交获得大量种子（F₁），子叶全部为黄色，然后再进行如下实验：（相关基因用M、m和N、n表示）
I．X的F₁全部与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=3：5
Ⅱ．Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为：黄色：绿色=9：7
请回答下列问题：
（1）Y的基因型为mmnn，X的基因型为Mmnn或mmNn．
（2）纯合的绿色子叶个体的基因型有3种；若让Y的F₁与基因型为mmnn的个体相交，其后代的性状及比例为黄：绿=1：3．
（3）遗传学家在研究该植物减数分裂时，发现处于某一时期的细胞（仅研究两对染色体），大多数如图1所示，少数出现了如图2所示的“十字形”图象．（注：图中每条染色体只表示了一条染色单体）
①图1所示细胞处于减数分裂第一次分裂前期，图2中发生的变异是染色体结构变异．
②图1所示细胞能产生的配子基因型有4种．研究发现，该植物配子中出现基因缺失时不能存活，若不考虑交叉互换，则图2所示细胞产生的配子基因型有2种．

Answer 1

分析 绿色与纯合的黄色子叶植株进行杂交，F₁全部为黄色，说明黄色相对于绿色是显性性状．Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为黄：绿=9：7，9：7是9：3：3：1的变式，说明Y的F₁的基因型为MmNn，且M和N同时存在时表现为黄色，其他情况均为绿色，则亲本中纯合黄色子叶植株的基因型为MMNN，Y的基因型为mmnn．纯合黄色子叶植株（MMNN）与绿色植株X杂交，所得F₁全部为黄色植株（M_N_），F₁（M_N_）与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5，即其中黄色植株占3/8，则X基因型为Mmnn或mmNn．

解答 解：（1）绿色与纯合的黄色子叶植株进行杂交，F₁全部为黄色，说明黄色相对于绿色是显性性状．Y的F₁全部自花传粉，所得后代性状及比例为黄：绿=9：7，9：7是9：3：3：1的变式，说明Y的F₁的基因型为MmNn，且M和N同时存在时表现为黄色，其他情况均为绿色，则亲本中纯合黄色子叶植株的基因型为MMNN，Y的基因型为mmnn．
（2）纯合黄色子叶植株（MMNN）与绿色植株X杂交，所得F₁全部为黄色植株（M_N_），F₁（M_N_）与基因型为mmnn的个体相交，所得后代性状及比例为黄色：绿色=3：5，即其中黄色植株占$\frac{3}{8}$，则X基因型为Mmnn或mmNn．
（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有3种，即MMnn、mmNN、mmnn；若让Y的F₁（MmNn）与基因型为mmnn的个体相交，其后代的基因型及比例为MmNn（黄色）：mmNn（绿色）：Mmnn（绿色）：mmnn（绿色）=1：1：1：1，可见后代的表现型及比例为黄色：绿色=1：3．
（4）①图1所示细胞中的染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期（四分体时期）；图2中非同源染色体之间发生交叉互换，属于染色体结构变异（或易位）．
②由于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以图1所示细胞能产生的配子基因型有4种，即ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．若该植物配子中出现基因缺失时不能存活（若不考虑交叉互换），则图2所示细胞产生的配子因型有2种，即ABEF、AbeF．
故答案为：（1）mmnn  
（2）Mmnn或mmNn  
（3）3  黄：绿=1：3
（4）①减数分裂第一次分裂前  染色体结构变异   ②4   2

点评 本题考查基因自由组合定律及应用，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；识图能力和能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力．