Question

【題目】某二倍體植物的非糯性與糯性是一對(duì)相對(duì)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(zhì)基因（受精卵的質(zhì)基因全部來(lái)自于卵細(xì)胞）共同控制（如圖）。核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質(zhì)基因?yàn)?/span>Y時(shí)，葉片為花斑葉；質(zhì)基因?yàn)?/span>N時(shí)，葉片為綠色。細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)有花斑葉基因時(shí)葉片為花斑葉，但G基因和Y基因同時(shí)存在時(shí)，由于產(chǎn)物相互干擾，最終均不能發(fā)揮作用，葉片為綠色。

（1）該植物同源四倍體種子大、產(chǎn)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(gè)體非糯性與糯性的比例接近35：1，請(qǐng)解釋F2代個(gè)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(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一株花斑葉植株，假設(shè)為單個(gè)基因突變所致，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該花斑葉植株基因突變發(fā)生的位置及其基因型。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論____________。

Answer 1

【答案】用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 F1（WWww）產(chǎn)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(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)性及比例。

若該植株為母本時(shí)后代均為花斑葉，做父本時(shí)后代均為綠葉，則為質(zhì)基因突變，該植株基因型為Y（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】

質(zhì)基因：存在于細(xì)胞質(zhì)中的基因稱(chēng)為質(zhì)基因，質(zhì)基因控制的性狀的遺傳不遵循孟德?tīng)柕倪z傳定律，而是表現(xiàn)為母系遺傳的特性。

題意分析，植物的葉色受核基因和質(zhì)基因共同控制。核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質(zhì)基因?yàn)?/span>Y時(shí)，葉片為花斑葉；質(zhì)基因?yàn)?/span>N時(shí)，葉片為綠色。且G基因和Y基因同時(shí)存在時(shí)，由于產(chǎn)物相互干擾，最終均不能發(fā)揮作用，葉片為綠色，因此可知表現(xiàn)為綠葉的基因型為N（gg ）、Y（Gg）、Y（GG）,表現(xiàn)為花斑葉的基因型為N（GG）、N（Gg）、Y（gg）。

（1）多倍體育種常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成，進(jìn)而獲得染色體數(shù)目加倍的植株，因此本題需要用秋水仙素處理萌發(fā)的二倍體種子或幼苗。純合的非糯性同源四倍體的基因型為WW WW，而糯性同源四倍體的基因型為wwww，二者雜交獲得F1的基因型為WWww，由于F1能產(chǎn)生三種配子，且比例為WW：Ww：ww=1：4：1，因此（列出棋盤(pán)即可），F1自交獲得F2中個(gè)體的非糯性與糯性的比例接近35：1。

（2）結(jié)合題意分析可知，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(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一株花斑葉植株，若為單個(gè)基因突變所致，則該花斑葉植株的基因型可能為N（Gg）和Y（gg），為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

讓該植株與綠葉品系N（gg）做正反交實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)性及比例。

若為質(zhì)基因突變，則該植株基因型為Y（gg），雜交結(jié)果為：該植株為母本時(shí)后代均為花斑葉，做父本時(shí)后代均為綠葉；若為核基因突變，則該植株基因型為N（Gg），則雜交結(jié)果為：后代一半花斑葉，一半綠葉。