Question

【題目】某二倍體植物的非糯性與糯性是一對相對性狀，分別受核基因W和w控制。該植物葉的顏色受核基因和質基因（受精卵的質基因全部來自于卵細胞）共同控制（如圖）。核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質基因為Y時，葉片為花斑葉；質基因為N時，葉片為綠色。細胞核或細胞質有花斑葉基因時葉片為花斑葉，但G基因和Y基因同時存在時，由于產物相互干擾，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代個體非糯性與糯性的比例接近35：1，請解釋F2代個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，偶然發(fā)現(xiàn)了一株花斑葉植株，假設為單個基因突變所致，請設計實驗探究該花斑葉植株基因突變發(fā)生的位置及其基因型。請寫出實驗思路和預期實驗結果和結論____________。

Answer 1

【答案】用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 F1（WWww）產生三種配子，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）做正反交實驗，統(tǒng)計子代的表現(xiàn)性及比例。

若該植株為母本時后代均為花斑葉，做父本時后代均為綠葉，則為質基因突變，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】

質基因：存在于細胞質中的基因稱為質基因，質基因控制的性狀的遺傳不遵循孟德爾的遺傳定律，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基因共同控制。核基因G控制花斑葉，g控制綠葉。質基因為Y時，葉片為花斑葉；質基因為N時，葉片為綠色。且G基因和Y基因同時存在時，由于產物相互干擾，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，以抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，進而獲得染色體數目加倍的植株，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能產生三種配子，且比例為WW：Ww：ww=1：4：1，因此（列出棋盤即可），F1自交獲得F2中個體的非糯性與糯性的比例接近35：1。

（2）結合題意分析可知，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，偶然發(fā)現(xiàn)了一株花斑葉植株，若為單個基因突變所致，則該花斑葉植株的基因型可能為N（Gg）和Y（gg），為此設計實驗如下：

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

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