Question

【題目】某二倍體植物的非糯性與糯性是一對相對性狀，分別受核基因W和w控制。該植物葉的顏色受核基因和質基因（受精卵的質基因全部來自于卵細胞）共同控制（如圖）。核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質基因為Y時，葉片為花斑葉；質基因為N時，葉片為綠色。細胞核或細胞質有花斑葉基因時葉片為花斑葉，但G基因和Y基因同時存在時，由于產物相互干擾，最終均不能發揮作用，葉片為綠色。

（1）該植物同源四倍體種子大、產量高，獲得同源四倍體的常用方法是_______________。將純合的同源四倍體非糯性與糯性雜交，F2代個體非糯性與糯性的比例接近35:1，非糯性與糯性性狀的遺傳遵循的遺傳規律是_____________。請解釋F2代個體非糯性與糯性的比例接近35:1的原因______________。

（2）花斑葉植株的基因型可能為：__________________________________________。

（3）育種工作者在種植綠葉品系N（gg）時，偶然發現了一株花斑葉植株，假設為基因突變所致，請設計實驗探究該花斑葉植株基因突變發生的位置及其基因型，說明實驗思路即可_________________。

Answer 1

【答案】用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗 基因的分離定律 F1（WWww）產生三種配子，其比例為WW：Ww：ww=1：4：1 N（GG）、N（Gg）、Y（gg） 用該植株與綠葉品系N（gg）做正反交實驗，若該植株為母本時后代均為花斑葉，做父本時后代均為綠葉，則為質基因突變，該植株基因型為Y（gg）；若后代全為花斑葉，則為核基因突變，該植株基因型為N（GG）；若后代一半花斑葉，一半綠葉，則為核基因突變，該植株基因型為N（Gg）

【解析】

1、孟德爾兩大遺傳定律：

（1）基因分離定律的實質：在雜合的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給子代。

（2）基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。由此可見，同源染色體上的等位基因、非同源染色體上的非等位基因的遺傳遵循孟德爾的遺傳定律。

2、要確定基因在細胞質中還是在細胞核中，可設計正反交實驗來確定，如果正反交的結果始終與母本一致，說明基因位于細胞質中，否則排除細胞質遺傳。

（1）該植物同源四倍體種子大、產量高，獲得同源四倍體的常用方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗；非糯性與糯性是一對相對性狀，分別受核基因W和w控制，故非糯性與糯性性狀的遺傳遵循基因的分離定律；由于F1（WWww）產生三種配子，其比例為WW：Ww：ww=1：4：1，故F2代個體糯性（wwww）的比例為1/36，即非糯性與糯性的比例接近35：1。

（2）由于核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質基因為Y時，葉片為花斑葉；質基因為N時，葉片為綠色，故花斑葉植株的基因型可能為N（GG）、N（Gg）、Y（gg）。

（3）育種工作者在種植綠葉品系N（gg）時，偶然發現了一株花斑葉植株，假設為基因突變所致，可設計該植株與綠葉品系N（gg）的正反交實驗探究該花斑葉植株基因突變發生的位置及其基因型，若該植株為母本時后代均為花斑葉，做父本時后代均為綠葉，則為質基因突變，該植株基因型為Y（gg）；若后代全為花斑葉，則為核基因突變，該植株基因型為N（GG）；若后代一半花斑葉，一半綠葉，則為核基因突變，該植株基因型為N（Gg）。