Question

某植物的黃株與綠株由1號染色體上的一對等位基因（T、t）控制．正常情況下，黃株與綠株雜交，子代均為黃株．某研究小組以黃株Ⅰ作父本，在開花后，用γ射線照射其花藥，再將其花粉授粉于母本綠株的雌蕊柱頭上，發(fā)現(xiàn)子代有黃株506株、綠株3株（綠株Ⅱ），為研究綠株Ⅱ出現(xiàn)的原因，讓綠株Ⅱ與正常純合的黃株Ⅲ雜交，F(xiàn)₁自交得F₂，觀察F₂的表現(xiàn)型及比例，并做相關(guān)分析．
（1）假設(shè)一：γ射線照射黃株Ⅰ導(dǎo)致其發(fā)生了基因突變．如果此假設(shè)成立，則F₂的基因型為

 

，表現(xiàn)型為

 

，黃株中雜合子占

 

．
（2）假設(shè)二：γ射線照射黃株Ⅰ導(dǎo)致其1號染色體斷裂，含有基因T在內(nèi)片段丟失（一條染色體片段的缺失不影響個體生存，兩條染色體缺失相同的片段個體死亡）．如果此假設(shè)成立，則F₁的表現(xiàn)型為

 

，F(xiàn)₂存活植株的基因型有

 

種，表現(xiàn)型及比例分別為

 

、

 

．
（3）為驗證黃株Ⅰ發(fā)生了哪種變異，還可選擇

 

植株的有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，在顯微鏡下觀察

 

．
（4）上述雜交實驗中該植株顏色的遺傳

 

（填“遵循”或“不遵循”）孟德爾遺傳定律．

Answer 1

考點：基因突變的特征,染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異

專題：

分析：正常情況下，玉米的黃株與綠株雜交所得到的子代均為黃株，說明黃株相對于綠株為顯性性狀，且親本中黃株的基因型為TT，綠株的基因型為tt．綠株B可能是基因突變產(chǎn)生的，也可能是染色體變異后產(chǎn)生的，答題的關(guān)鍵是扣住基因突變和染色體變異的區(qū)別．

解答： 解：（1）假設(shè)一是基因突變，基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和替換等，其實質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變．黃株Ⅰ用γ射線照射其花藥后與綠株（tt）雜交，后代有綠株Ⅱ（3株）出現(xiàn)，說明黃株Ⅰ用γ射線照射其花藥出現(xiàn)了t配子，綠株Ⅱ的基因型為tt．綠株Ⅱ（tt）與正常純合的黃株Ⅲ（TT）雜交，F(xiàn)₁的基因型為Tt；F₁自交得到F₂，F(xiàn)₂的基因型是1TT、2Tt、1tt，表現(xiàn)型為黃株和綠株，在黃株中雜合子所占的比例應(yīng)為

2

3

．
（2）假設(shè)二是染色體變異，即綠株Ⅱ的一條染色體缺失含有基因T的片段，因此其能產(chǎn)生2種配子，一種配子含有基因t，另一種配子6號染色體斷裂缺失含T的片段．綠株Ⅱ與正常純合的黃株Ⅲ（TT）雜交，F(xiàn)₁有兩種基因型（比例相等）：Tt和T-，均表現(xiàn)為黃株；Tt自交得到的F₂有TT：Tt：tt，=1：2：1，黃株占

3

4

，綠珠占

1

4

，T-自交，由于兩條染色體缺失相同的片段的個體死亡，所以F₂中TT：T-=1：2，全為黃株，F(xiàn)₂中黃株所占比例應(yīng)為

6

7

，綠珠所占比例應(yīng)為

1

7

．所以黃株：綠珠=6：1．
（3）基因突變是點突變，在顯微鏡下無法觀察到，而染色體變異可在顯微鏡下觀察到，所以為驗證黃株Ⅰ發(fā)生了哪種變異，可以通過細(xì)胞學(xué)的方法來驗證，即在顯微鏡下觀察綠株Ⅱ細(xì)胞有絲分裂或減數(shù)分裂過程中的染色體．如果觀察減數(shù)分裂時的細(xì)胞，可以觀察聯(lián)會的6號染色體是否相同；如果觀察有絲分裂時的細(xì)胞，應(yīng)選擇中期的細(xì)胞進行觀察，因為此時染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰，然后可以通過染色體組型分析比較6號染色體是否相同．
（4）根據(jù)上述雜交實驗中該植株顏色的性狀分離即比例可知其遺傳遵循孟德爾遺傳定律．
故答案是：
（1）TT、Tt、tt   黃株和綠株    

2

3

（2）黃株   4   黃株、綠株   6：1
（3）綠株Ⅱ減數(shù)分裂四分體時期或有絲分裂中期染色體的形態(tài)
（4）遵循

點評：本題考查基因突變的特征、染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異，要求考生識記基因突變的概念、特點及相關(guān)實例，意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握程度，培養(yǎng)了學(xué)生分析題意、獲取信息、解決問題的能力．