玉米为单性花、雌雄同株植物．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

问题：

更新时间：2024-12-30 15:47:19 生物

问题描述：

玉米为单性花、雌雄同株植物．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．玉米非糯性籽粒及其花粉遇碘液均变蓝色，糯性籽粒及其花粉遇碘液均变棕色．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，用碘液检测___，实验预期为___，如果___与实验预期相符，则证明籽粒性状的遗传满足基因的分离定律．

（2）若验证基因的自由组合定律，则两亲本基因型为___和___，并且在花蕾期进行套袋和___等操作获取F1，然后利用F1进行___两种实验均可达到实验目的．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___期细胞．

②在做细胞学的检查之前，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．

金淑珍回答：

　　（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．F1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F1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，如果实验结果与实验预期相符，则证明籽粒性状的遗传满足基因的分离定律．

　　（2）若验证基因的自由组合定律，则应选择非糯性绿株和糯性紫株两个纯种品系进行杂交，其基因型为AAbb和aaBB，并且在花蕾期进行套袋和人工授粉等操作获取F1，然后利用F1进行测交或自交两种实验均可达到实验目的．如果筛选糯性绿株品系需在第2年选择糯性籽粒留种，下一年选择绿株自交留种即可．

　　（3）①由于第6号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bb，如答案图所示，同源染色体配对发生在减数第一次分裂的联会时期，即前期，所以要在幼嫩花药中观察上图染色体现象，应选择处于减数第一次分裂的前期细胞进行观察．

　　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），没有发生第6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，则说明花粉中第6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．

　　故答案为：

　　（1）糯性紫株    F1产生的花粉粒  棕色：蓝色=1：1  实验结果

　　（2）AAbb  aaBB    人工授粉  测交或自交  二    绿株

　　（3）①见下图（1分）

　　减数第一次分裂前

　　②紫株  3：1  6：1

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