Question

【題目】在某嚴格自花傳粉的二倍體植物中，發現甲、乙兩類矮生突變體(如下圖所示)，矮化植株無A基因，矮化程度與a基因的數量呈正相關。丙為花粉不育突變體，含b基因的花粉敗育。請回答下列問題：

(1)甲類變異屬于________，乙類變異是在甲類變異的基礎上，染色體的結構分別發生了___。

(2)乙減數分裂產生________種花粉，在分裂前期，一個四分體中最多帶有_______個a基因。

(3)甲的自交后代只有一種表現型，乙的自交后代中(各類型配子和植株的成活率相同)，F1有________種矮化類型，F2植株矮化程度由低到高，數量比為________。

(4)為鑒定丙的花粉敗育基因b是否和a基因位于同源染色體上，進行如下雜交實驗：丙(♀)與甲(♂)雜交得F1。再以F1做________(父本，母本)與甲回交。

①若F2中，表現型及比例為________，則基因b、a位于同源染色體上。

②若F2中，表現型及比例為________，則基因b、a位于非同源染色體上。

Answer 1

【答案】基因突變 重復 2 4 3 3∶2∶3 父本 全為矮化 ②正常∶矮化＝1∶1

【解析】

試題（1）依題意，在某嚴格自花傳粉的二倍體植物中，出現的矮化植株無A基因，矮生突變體甲的基因型為aa，據此可判斷矮生突變體甲的出現是由于A基因突變成a基因所致；分析題圖可知，矮生突變體乙的出現，是由于甲的1條染色體上a基因所在的片段移接到同源的另一條染色體上，此類變異屬于染色體結構變異中的重復。

(2)乙在減數分裂過程中，因同源染色體的分離，產生了不含a基因和含2個a基因的2種花粉。在減數第一次分裂前的間期，由于染色體的復制，增加了a基因所在的片段的染色體，由原來含2個a基因變成了含4個a基因，所以在分裂前期，一個四分體中最多帶有4個a基因。

(3)設用a表示不含a基因，則乙的基因型可表示為aaa。結合對（2）的分析可知，乙產生的雌配子和雄配子各有2種：a、aa，它們之間的數量比為1∶1。乙自交，F1的基因型及其比例為aa∶aaa∶aaaa＝1∶2∶1，已知矮化程度與a基因的數量呈正相關，所以F1有3種矮化類型。在F1中，1/4aa自交后代均為1/4aa；1/4 aaaa自交后代均為1/4aaaa，因為基因型為aaaa的個體只產生一種基因型為aa的配子； 1/2aaa自交后代為1/2×1/4aa，1/2×1/2aaa， 1/2×1/4aaaa，因為基因型為aaa的自交情況同乙自交的情況一樣；所以F2植株矮化程度由低到高，數量比為（1/4＋1/2×1/4）aa∶1/2×1/2aaa∶（1/4＋1/2×1/4）aaaa＝3∶2∶3。

（4）依題意可知，丙的基因型為AAbb，甲的基因型為aaBB。為鑒定丙的花粉敗育基因b是否和a基因位于同源染色體上，讓丙(♀)與甲(♂)雜交所得F1的基因型為AaBb。因為含b基因的花粉敗育，而甲不含b基因，所以為了能達到實驗目的，再以F1做父本與甲回交，觀察后代的表現型及其比例。

①如果基因b、a位于同源染色體上，則F1產生的可育配子的基因型為aB，甲產生的配子的基因型為aB，F2的基因型均為aaBB，全都表現為矮化。

②如果基因b、a位于非同源染色體上，則F1產生的可育配子的基因型及其比例為AB∶aB＝1∶1，甲產生的配子的基因型為aB，若F2的表現型及比例為正常（AaBB）∶矮化（aaBB）＝1∶1。