玉米具有易種植、遺傳背景清晰等特點(diǎn),是遺傳學(xué)家常用的實(shí)驗(yàn)材料。
(1)研究者利用一種紫色籽粒玉米品系與無(wú)色籽粒玉米品系進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果如圖1所示,F(xiàn)2代籽粒出現(xiàn)紫色、紫斑、無(wú)色三種性狀。據(jù)此推測(cè),籽粒顏色的遺傳符合自由組合自由組合定律。
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(2)為研究紫斑性狀出現(xiàn)的原因研究者進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。
①利用F2代紫斑籽粒玉米進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)后代中超過(guò)10%的玉米籽粒顏色為紫色,推斷該現(xiàn)象不可能是由于發(fā)生了基因突變,原因是基因突變具有低頻性基因突變具有低頻性。
②針對(duì)紫斑性狀的這種“不穩(wěn)定性”,有學(xué)者提出決定玉米籽粒顏色的基因(A/a)中存在一種移動(dòng)因子,可以插入到基因中,也可以從基因中切離,該因子的移動(dòng)受到另一對(duì)等位基因(B/b)控制。因此花斑性狀產(chǎn)生的原因是玉米發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行有絲有絲分裂時(shí),B基因的存在使得a基因中的移動(dòng)因子隨機(jī)切離,恢復(fù)為A基因。類似地,測(cè)交實(shí)驗(yàn)后代中出現(xiàn)紫色性狀的原因是花斑玉米產(chǎn)生的aB配子中,B基因的存在使a基因恢復(fù)為A,獲得該配子的子代玉米表現(xiàn)為紫色籽粒花斑玉米產(chǎn)生的aB配子中,B基因的存在使a基因恢復(fù)為A,獲得該配子的子代玉米表現(xiàn)為紫色籽粒。
③研究者發(fā)現(xiàn)上述測(cè)交實(shí)驗(yàn)中恢復(fù)為紫色籽粒的玉米中,又出現(xiàn)了一些籽粒無(wú)色、凹陷、非蠟質(zhì)的新表型(圖2a),經(jīng)研究,決定籽粒顏色、性狀、蠟質(zhì)的基因均位于 9 號(hào)染色體上(圖2b)。由此,研究者提出切離的移動(dòng)因子可能會(huì)插入其他位置,并從其他位置切離導(dǎo)致染色體斷裂。該過(guò)程中,由移動(dòng)因子引發(fā)的變異類型為基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異。
(3)根據(jù)該推測(cè),請(qǐng)?jiān)趫D2b中畫出移動(dòng)因子插入、切離的位置。
【考點(diǎn)】生物變異的類型綜合.
【答案】自由組合;基因突變具有低頻性;有絲;花斑玉米產(chǎn)生的aB配子中,B基因的存在使a基因恢復(fù)為A,獲得該配子的子代玉米表現(xiàn)為紫色籽粒;基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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