Question

【題目】（12分）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(nèi)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，F(xiàn)1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(shù)n的表達式表示）。

（3）現(xiàn)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(fā)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(xiàn)將植株甲進行自交得到F1，待F1長成成熟植株后，觀察并統(tǒng)計F1表現(xiàn)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）有關酶的基因（A）的表達，進而影響葉片顏色。 （2）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（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、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(chǎn)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】

試題分析：（1）生物性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結果。所以在光照下，AA植株葉片呈深綠色，而在遮光條件下卻呈黃色，說明光照會影響A基因的表達，造成葉綠素無法合成或者已經(jīng)合成的葉綠素分解。 （2）淺綠色植株（Aa）的一般體細胞內(nèi)只有一個A基因，但少數(shù)處于細胞分裂期的細胞中因DNA已經(jīng)復制，所以含有2個A基因。淺綠色植株（Aa）隨機交配n代，由于每代中aa植株死亡，所以F1、F2、F3、F4……Fn的成熟植株代中（AA∶Aa）各自所占的比例為（1∶2）、（4∶4）、（9∶6）、（16∶8）、……（n2∶2n）,于是可求得F1、F2、F3、F4……Fn的成熟植株代中a的基因頻率為1/3、1/4、1/5、1/6……1/（2+n）。 （3）假設A或者a在m片段上，則該突變植株甲是由減數(shù)分裂產(chǎn)生含p染色體（上面m片段有A或a）的配子和含q染色體（上面沒有m片段，則沒有A或a）的配子結合發(fā)育而成。再結合題意，含q染色體的花粉和卵細胞都不能完成受精，則不可能形成突變植株甲，所以A或a基因不會在片段m上。假設A在p染色體上，a在q染色體上，則甲產(chǎn)生1種花粉(A)，產(chǎn)生2種比例相等的卵細胞（A、a），所以F1成熟后為1/2AA（深綠）、1/2Aa（淺綠）；假設a在p染色體上，A在q染色體上，則甲產(chǎn)生1種花粉(a)，產(chǎn)生2種比例相等的卵細胞（A、a），所以F1成熟后全為Aa（淺綠）。