Question

【題目】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F1，F1植株隨機交配得到F2，……逐代隨機交配得到Fn，那么在Fn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，其體細胞（如圖）中一條7號染色體的片段m發生缺失，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?請作出判斷并說明理由：______________________。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

【答案】（1）光照的有無會影響到與葉綠素代謝（合成或分解）自關酶的基因（A）的表達，進而影響葉片顏

（2）這些細胞正在進行細胞分裂，基因已完成復制但還未平分到兩子細胞（答出處于有絲分裂某一時期不給分） 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或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。（合理給分）

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

【解析】（1）性狀不僅受基因的影響還受環境的影響，光照的有無會影響到與葉綠素代謝（合成或分解）有關酶的基因（A）的表達，進而影響葉片顏色。（2）基因型為Aa的植株，有的細胞中含有兩個A基因，說明這些細胞正在進行細胞分裂，基因已完成了復制但還未平分到兩子細胞；淺綠色植株基因型為Aa，因此a的基因頻率=1/2、A的基因頻率=1/2，Aa自交產生的后代應有1/4AA、1/2Aa、1/4aa，由于后代中aa（黃色植株）在幼苗階段死亡，所以F1中AA占1/3、Aa占2/3，其中a的基因頻率=1/3、A的基因頻率=2/3，F1隨機交配得到的F2中應有4/9AA、4/9Aa、1/9aa，除去aa后得1/2AA、1/2Aa，成熟植株中淺綠色植株所占比例是1/2；F2中a的基因頻率=1/4、A的基因頻率=3/4，隨機交配得F3，AA占9/16、Aa占6/16、1/16aa，除去aa后，AA占9/15、Aa占6/15，成熟植株中a的基因頻率是1/5，以此類推可知a的基因頻率為1/（n+2）。（3）若基因A或a在缺失片段m上，則q染色體上沒有基因A或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、甲植株自交即Aa自交，后代有三種基因型，即AA、Aa和aa，aa個體死亡，剩下AA和Aa兩種基因型，若后代中全為淺綠色個體，說明A的配子位于缺失的染色體上（q），花粉不育，a位于P上。Ⅱ、基因A位于P上，基因a位于cl上，雄性植株產生的配子A可育，a配子不育，雌性植株產生A和a兩種配子，后代產生兩種基因型即AA和Aa，并且比例相等。