Question

10．某植物種子的子葉有黃色和綠色兩種，由兩對(duì)基因控制，現(xiàn)有兩個(gè)綠色子葉的種子X(jué)、Y，種植后分別與純合的黃色子葉植株進(jìn)行雜交獲得大量種子（F₁），子葉全部為黃色，然后再進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（相關(guān)基因用M、m和N、n表示）
I．X的F₁全部與基因型為mmnn的個(gè)體相交，所得后代性狀及比例為：黃色：綠色=3：5
Ⅱ．Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為：黃色：綠色=9：7
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Y的基因型為mmnn，X的基因型為Mmnn或mmNn．
（2）純合的綠色子葉個(gè)體的基因型有3種；若讓Y的F₁與基因型為mmnn的個(gè)體相交，其后代的性狀及比例為黃：綠=1：3．
（3）遺傳學(xué)家在研究該植物減數(shù)分裂時(shí)，發(fā)現(xiàn)處于某一時(shí)期的細(xì)胞（僅研究?jī)蓪?duì)染色體），大多數(shù)如圖1所示，少數(shù)出現(xiàn)了如圖2所示的“十字形”圖象．（注：圖中每條染色體只表示了一條染色單體）
①圖1所示細(xì)胞處于減數(shù)分裂第一次分裂前期，圖2中發(fā)生的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異．
②圖1所示細(xì)胞能產(chǎn)生的配子基因型有4種．研究發(fā)現(xiàn)，該植物配子中出現(xiàn)基因缺失時(shí)不能存活，若不考慮交叉互換，則圖2所示細(xì)胞產(chǎn)生的配子基因型有2種．

Answer 1

分析 綠色與純合的黃色子葉植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)₁全部為黃色，說(shuō)明黃色相對(duì)于綠色是顯性性狀．Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為黃：綠=9：7，9：7是9：3：3：1的變式，說(shuō)明Y的F₁的基因型為MmNn，且M和N同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為黃色，其他情況均為綠色，則親本中純合黃色子葉植株的基因型為MMNN，Y的基因型為mmnn．純合黃色子葉植株（MMNN）與綠色植株X雜交，所得F₁全部為黃色植株（M_N_），F(xiàn)₁（M_N_）與基因型為mmnn的個(gè)體相交，所得后代性狀及比例為黃色：綠色=3：5，即其中黃色植株占3/8，則X基因型為Mmnn或mmNn．

解答 解：（1）綠色與純合的黃色子葉植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)₁全部為黃色，說(shuō)明黃色相對(duì)于綠色是顯性性狀．Y的F₁全部自花傳粉，所得后代性狀及比例為黃：綠=9：7，9：7是9：3：3：1的變式，說(shuō)明Y的F₁的基因型為MmNn，且M和N同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為黃色，其他情況均為綠色，則親本中純合黃色子葉植株的基因型為MMNN，Y的基因型為mmnn．
（2）純合黃色子葉植株（MMNN）與綠色植株X雜交，所得F₁全部為黃色植株（M_N_），F(xiàn)₁（M_N_）與基因型為mmnn的個(gè)體相交，所得后代性狀及比例為黃色：綠色=3：5，即其中黃色植株占$\frac{3}{8}$，則X基因型為Mmnn或mmNn．
（3）純合的綠色子葉個(gè)體的基因型有3種，即MMnn、mmNN、mmnn；若讓Y的F₁（MmNn）與基因型為mmnn的個(gè)體相交，其后代的基因型及比例為MmNn（黃色）：mmNn（綠色）：Mmnn（綠色）：mmnn（綠色）=1：1：1：1，可見(jiàn)后代的表現(xiàn)型及比例為黃色：綠色=1：3．
（4）①圖1所示細(xì)胞中的染色體正在聯(lián)會(huì)，處于減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）；圖2中非同源染色體之間發(fā)生交叉互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異（或易位）．
②由于減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以圖1所示細(xì)胞能產(chǎn)生的配子基因型有4種，即ABEF、AbeF、ABeF、AbEF．若該植物配子中出現(xiàn)基因缺失時(shí)不能存活（若不考慮交叉互換），則圖2所示細(xì)胞產(chǎn)生的配子因型有2種，即ABEF、AbeF．
故答案為：（1）mmnn  
（2）Mmnn或mmNn  
（3）3  黃：綠=1：3
（4）①減數(shù)分裂第一次分裂前  染色體結(jié)構(gòu)變異   ②4   2

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合定律及應(yīng)用，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；識(shí)圖能力和能用文字及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力和計(jì)算能力．