Question

玉米葉片葉綠素的合成受其7號染色體上一對等位基因（A、a）的控制，同時也受光照的影響．在玉米植株中，體細胞含2個A的植株葉片呈深綠色，含一個A的植株葉片呈淺綠色：體細胞沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．
（1）在正常光照下，AA植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，從基因與性狀的關系角度分析其原因是

 

；
（2）在淺綠色植株體內某些正常細胞中含有兩個A基因，原因是

 

，有一批淺綠色植株（P），如果讓它們相互授粉得到R，F₁植株隨機交配得到F₂，…逐代隨機交配得到F_n，那么在F_n代成熟植株中a基因頻率為

 

（用繁殖代數n的表達式表示）．
（3）現有一淺綠色突變體成熟植株甲，其中細胞（如圖）中一條7號染色體的片段m發(fā)生缺失，記為q；另一條正常的7號染色體記為p．片段m缺失的花粉會失去受精活力，且胚囊中卵細胞若無A或a基因則不能完成受精作用．有人推測植株甲的A或a基因不會在片段m上，你認為他的推測正確嗎？請做出判斷并說明理由：

 

，為了進一步確定植株甲的基因A、a在染色體p、q上的分布，現將植株甲進行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計F₁表現型及比例．
請預測結果并得出結論：
Ⅰ．若F₁全為淺綠色植株，則

 

．
Ⅱ．若F₁

 

，則植株甲體細胞中基因A位于p上，基因a位于q上．

Answer 1

考點：基因的分離規(guī)律的實質及應用,基因、蛋白質與性狀的關系,染色體結構變異的基本類型

專題：

分析：基因控制生物的性狀，但同時又受環(huán)境的影響，即表現型=基因型+環(huán)境因素．
染色體變異是指染色體結構和數目的改變．染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型．染色體數目變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少．

解答： 解：（1）根據題意分析可知：AA植株葉片在正常光照下呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明光照的有無會影響與葉綠體代謝有關酶的基因的表達，進而影響葉片顏色．
（2）在淺綠色植株體的體細胞基因型為Aa，當有些細胞正在進行細胞分裂，基因已完成了復制但未平分到兩個子細胞中時，這些正常細胞中會含有兩個A基因．有一批淺綠色植株（Aa），如果讓它們相互授粉得到AA、Aa、aa，由于體細胞沒有A的植株葉片呈黃色，會在幼苗期后死亡．所以熟植株中只有AA、Aa，比例為1：2，a基因頻率為

1

3

=

1

1+2

．F₁植株隨機交配得到F₂，其中AA占

4

9

、Aa占

4

9

、aa占

1

9

，成熟植株中a基因頻率為

1

4

=

1

2+2

．同理可推出：在F_n代成熟植株中a基因頻率為

1

n+2

．
（3）淺綠色突變體成熟植株甲的體細胞基因型為Aa，如果基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A、a，又因為含有這樣的q染色體的花粉或卵細胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產生．因此，植株甲的A或a基因不會在片段m上．
將植株甲進行自交得到F₁，待F₁長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計F₁表現型及比例．若F₁全為淺綠色植株，則植株甲體細胞中基因A位于q上，基因a位于p上；若F₁深綠色植株：淺綠色植株=1：1，則植株甲體細胞中基因A位于p上，基因a位于q上．
故答案為：
（1）光照的有無會影響與葉綠體代謝有關酶的基因的表達，進而影響葉片顏色
（2）這些細胞正在進行細胞分裂，基因已完成了復制但未平分到兩個子細胞中 

1

n+2

（3）正確，若基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A、a，又因為含有這樣的q染色體的花粉或卵細胞都不能完成受精作用，則植株甲不能產生
Ⅰ．植株甲體細胞中基因A位于q上，基因a位于p上 
Ⅱ．深綠色植株：淺綠色植株=1：1

點評：本題考查基因與性狀關系及染色體變異的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．