Question

玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（H，h）控制，紫株对绿株为显性．紫株A经X射线照射后再与绿株杂交，子代出现少数绿株（绿株B）．为研究绿株B出现的原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得F₁，F₁自交得F₂．请回答：
（1）假设一：X射线照射导致紫株A发生了基因突变．若此假设成立，则F₁的基因型为

 

；F₂中紫株所占的比例为

 

．
（2）假设二：X射线照射导致紫株A的6号染色体断裂，含有基因H的片段缺失（注：一条染色体部分片段缺失的个体生存，两条同源染色体皆有相同部分片段缺失的个体死亡）．若此假设成立，则绿株B产生的雌雄配子各有

 

种，F₁的表现型为

 

；F₂中，紫株：绿珠=

 

．
（3）为验证假设二是否正确．最好选择

 

（紫株A/绿株B/紫株C）的根尖制成装片，在显微镜下观察和比较

 

（填分裂方式及分裂时期）的染色体形态．

Answer 1

考点：染色体结构变异和数目变异,基因突变的原因

专题：

分析：正常情况下，玉米的紫株与绿株杂交所得到的子代均为紫株，说明紫株相对于绿株为显性性状，且亲本中紫株的基因型为HH，绿株的基因型为hh．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．紫株A变异后与绿株（hh）杂交，后代有绿株出现，说明紫株A的基因型为Hh，绿株B的基因型为hh．绿株B（hh）与正常纯合的紫株C（HH）杂交，F₁的基因型为Hh；F₁自交得到F₂，F₂中紫株（N_）所占的比例应为

3

4

．
（2）假设二是染色体变异，即绿株B的一条染色体缺失含有基因H的片段，因此其能产生2种配子，一种配子含有基因h，另一种配子6号染色体断裂缺失含H的片段．绿株B与正常纯合的紫株C（HH）杂交，F₁有两种基因型（比例相等）：Hh和H-，均表现为紫株；Hh自交得到的F₂有：HH：Hh：hh=1：2：1，紫株占

3

4

，绿珠占

1

4

，H-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HH：H-=1：2，全为紫株，F₂中紫株所占比例应为

6

7

，绿珠所占比例应为

1

7

．所以紫株：绿珠=6：1
（3）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，所以假设二可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株B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：（1）基Hh  

3

4

（2）2      全部为紫株     6：1
（3）绿株B     减数分裂四分体时期或有丝分裂中期

点评：本题考查基因分离规律、基因突变和染色体变异的应用，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界中的一些生物学问题的能力．