Question

某植物的黄株和绿株是由1号染色体上的一对等位基因（T，t）控制．正常情况下，黄株与绿株杂交，子代均为黄株．某研究小组用射线照射黄株Ⅰ后再与绿株杂交，发现子代有黄株506株、绿株3标（绿株Ⅱ）．为研究绿株Ⅱ出现的原因，让绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ杂交，F₁再自交得F₂，观察F₂的表现型及比例，并做相关分析．
（1）假设一：γ射线照射黄株Ⅰ导致其发生了基因突变．如果此假设正确，则F₂的基因型有

 

种，黄株中杂合子占

 

．
（2）假设二：γ射线照射黄株Ⅰ导致其1号染色体断裂，含有基因T在内的片段丢失（一条染色体片断缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）．如果此假设正确，则F₁的表现型为

 

，F₂的基因型有

 

种，表现型和比例为

 

．
（3）上述杂交实验中该植株颜色的遗传

 

（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔遗传定律．
（4）请设计一个简单的实验来验证假设二是否正确．
该实验大致思路：

 

预期的实验结果及结论略．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：正常情况下，玉米的黄株与绿株杂交所得到的子代均为黄株，说明黄株相对于绿株为显性性状，且亲本中黄株的基因型为TT，绿株的基因型为tt．绿株B可能是基因突变产生的，也可能是染色体变异后产生的，答题的关键是扣住基因突变和染色体变异的区别．

解答： 解：（1）假设一是基因突变，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等，其实质是基因结构的改变．黄株Ⅰ用γ射线照射其花药后与绿株（tt）杂交，后代有绿株Ⅱ（3株）出现，说明黄株Ⅰ用γ射线照射其花药出现了t配子，绿株Ⅱ的基因型为tt．绿株Ⅱ（tt）与正常纯合的黄株Ⅲ（TT）杂交，F₁的基因型为Tt；F₁自交得到F₂，F₂的基因型是1TT、2Tt、1tt，表现型为黄株和绿株，在黄株中杂合子所占的比例应为

2

3

．
（2）假设二是染色体变异，即绿株Ⅱ的一条染色体缺失含有基因T的片段，因此其能产生2种配子，一种配子含有基因t，另一种配子6号染色体断裂缺失含T的片段．绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ（TT）杂交，F₁有两种基因型（比例相等）：Tt和T-，均表现为黄株；Tt自交得到的F₂有TT：Tt：tt，=1：2：1，黄株占

3

4

，绿珠占

1

4

，T-自交，由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡，所以F₂中TT：T-=1：2，全为黄株，F₂中黄株所占比例应为

6

7

，绿珠所占比例应为

1

7

．所以黄株：绿珠=6：1．
（3）根据上述杂交实验中该植株颜色的性状分离即比例可知其遗传遵循孟德尔遗传定律．
（4）基因突变是点突变，在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以为验证黄株Ⅰ发生了哪种变异，可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株Ⅱ细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体．如果观察减数分裂时的细胞，可以观察联会的6号染色体是否相同；如果观察有丝分裂时的细胞，应选择中期的细胞进行观察，因为此时染色体的形态和数目最清晰，然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同．
故答案是：
（1）3           

2

3

（2）全为黄株      4      黄株：绿株=6：1
（3）遵循
（4）选择绿株Ⅱ植株，在显微镜下对其有丝分裂（或减数分裂）中的染色体进行观察和比较

点评：本题考查基因突变的特征、染色体数目和结构的变异，要求考生识记基因突变的概念、特点及相关实例，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力．