Question

4．玉米是進(jìn)行遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的良好材料，其寬葉基因T與窄葉基因t是位于9號(hào)染色體上的一對(duì)等位基因，已知無正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用．現(xiàn)有基因型為Tt的寬葉植株A，其細(xì)胞中9號(hào)染色體如圖一．請(qǐng)分析回答下列問題．

（1）該寬葉植株的變異類型屬于缺失（染色體結(jié)構(gòu)變異）
（2）以植株A為父本，正常的窄葉植株為母本進(jìn)行雜交，若產(chǎn)生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．分析該植株出現(xiàn)的原因是由于父本減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體未分離．
（3）若（2）中得到的植株B在減數(shù)第一次分裂過程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)的移向細(xì)胞兩極并最終形成含l條和2條9號(hào)染色體的配子，那么以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，后代的表現(xiàn)型及比例是寬葉：窄葉=2：3，其中得到的染色體異常植株占$\frac{3}{5}$．
（4）為了探究植株A的T基因是位于正常染色體還是異常染色體上，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)步驟：讓植株A進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁，觀察統(tǒng)計(jì)F₁的表現(xiàn)型及比例結(jié)果預(yù)測(cè)：若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現(xiàn)窄葉），則說明T基因位于異常染色體上若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現(xiàn)窄葉），則說明T基因位于正常染色體上
（5）研究者發(fā)現(xiàn)玉米體細(xì)胞內(nèi)2號(hào)染色體上存在兩個(gè)純合致死基因E、F，從而得到“平衡致死系”的玉米，其基因與染色體關(guān)系如圖2所示．該品系的玉米隨機(jī)自由交配（不考慮交叉互換和基因突變），其子代中雜合子的概率是100%；子代與親代相比，子代中F基因的頻率不變（上升/下降/不變）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：9號(hào)染色體中的一條染色體缺失了某一片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失．以寬葉植株A（Tt）為父本，正常的窄葉植株（tt）為母本雜交產(chǎn)生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．由于無正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個(gè)t來自母本，還有T和t都來自父本，由此可見，該植株出現(xiàn)的原因是由于父本減數(shù)分裂過程中同源染色體未分離．

解答 解：（1）染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變，染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型．根據(jù)圖一細(xì)胞中9號(hào)染色體的異常情況可知：寬葉植株的變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失．
（2）以植株A為父本，正常的窄葉植株為母本進(jìn)行雜交，需在花期進(jìn)行套袋和人工授粉等操作．由于無正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個(gè)t來自母本，還有T和t都來自父本，由此可見，該植株出現(xiàn)的原因是由于父本減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體未分離．
（3）若雜交得到的植株B（Ttt）在減數(shù)第一次分裂過程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)的移向細(xì)胞兩極并最終形成含1條和2條9號(hào)染色體的配子，則該植株能形成3種可育配子，基因型及比例為Tt：t：tt=2：2：1．以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，即與tt個(gè)體進(jìn)行雜交，后代的表現(xiàn)型及比例寬葉（2Ttt）：窄葉（2tt、1ttt）=2：3，其中異常植株（Ttt、ttt）占$\frac{3}{5}$．
（4）為了確定植株A的T基因位于正常染色體上還是異常染色體上，可以通過實(shí)驗(yàn)來判斷，讓植株A進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁，觀察統(tǒng)計(jì)F₁的表現(xiàn)型及比例．
若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現(xiàn)窄葉），說明T基因位于正常染色體上；若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現(xiàn)窄葉），說明T基因位于異常染色體上．
（5）由圖2可知等位基因Ee和Ff位于一對(duì)同源染色體上，該玉米EeFf會(huì)產(chǎn)生Ef和eF兩種比值相等的配子，則有

由于E、F是兩個(gè)純合致死基因，則后代只有EeFf一種基因型，故其子代中全為雜合子，子代中F基因的頻率不變．
故答案為：
（1）缺失（染色體結(jié)構(gòu)變異）
（2）父本減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體未分離
（3）寬葉：窄葉=2：3     $\frac{3}{5}$
（4）若F_l中寬葉：窄葉=1：1（或出現(xiàn)窄葉）      若F_l中寬葉：窄葉=1：0（或只有寬葉或未出現(xiàn)窄葉）
（5）100%     不變

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因的分離定律及應(yīng)用、染色體變異等相關(guān)知識(shí)．解答本題的關(guān)鍵是扣住題干信息“無正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用”結(jié)合題圖答題，難度適中．