Question

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）实验I中，花粉成熟前需对母本做的人工操作有

 

．
（2）X的基因型为

 

．
（3）纯合的绿色子叶个体的基因型有

 

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

 

．
（4）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

 

期，图2中发生的变异是

 

．
②图1所示细胞能产生的配子基因型是

 

．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

 

种．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用,染色体结构变异的基本类型

专题：

分析：X、Y均为绿色植株，两者种植后分别与纯合的黄色子叶植株进行杂交，F₁子叶全部为黄色，说明黄色相对于绿色为显性性状，则纯合黄色子叶植株的基因型为MMNN．
（1）Y的F₁全部自交，子代黄色：绿色=9：7，而9：7是9：3：3：1的变式，由此可推知F₁的基因型为MmNn，且M和N同时存在时表现为黄色，其余均表现为绿色．又已知Y×MMNN→F₁均为黄色，可进一步推知Y的基因型为mmnn．
（2）若X的F₁为MmNn，与mmnn杂交后代黄：绿=1：3，故X的F₁为MmNn不符合题意，只有F₁为MMNn和MmNn或MmNN和MmNn符合题意，反推可知X的基因型为Mmnn或mmNn．

解答： 解：（1）为避免其他外来花粉对实验结果的影响，应套袋处理，同时对母本进行去雄处理．
（2）由以上分析可知X的基因型为Mmnn或mmNn．
（3）由以上分析可知，黄色的基因型为M_N_，绿色的基因型为M_nn、mmN_、mmnn，因此纯合的绿色子叶的基因型有3种，即MMnn、mmNN、mmnn；Y的F₁的基因型为MmNn，与mmnn的个体相交，后代为1MmNn（黄色）：1Mmnn（绿色）：1mmNn（绿色）：1mmnn（绿色），即黄色：绿色=1：3．
（4）①图1细胞含有同源染色体，且同源染色体两两配对（联会），处于减数第一次分裂前期；图2中臂长的一条染色体与臂短的一条染色体发生了互换，即非同源染色体间互换，属于染色体变异（易位）．
②图1细胞中A和B连锁在一条染色体，A和b连锁，F和E连锁，F和e连锁，故形成的配子为ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．对于图2，不考虑交叉互换，经减数分裂产生的4个配子中基因型两两完全相同，即配子的基因型有2种．
故答案为：
（1）去雄、套袋     
（2）Mmnn或 mmNn    
（3）3      黄色：绿色=1：3    
（4）①减数第一次分裂前    染色体结构变异     
②ABEF、AbeF、ABeF、AbEF    2

点评：本题结合图解，考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能根据题文信息判断显隐性关系，能根据Y的F₁自交后代的比例“9：7”判断出Y的基因型，及基因型与表现型之间的对应关系，再根据X的F₁测交后代的比例推断X的基因型；同种能根据图中信息答题，有一定难度．