06第六章染色体变异

第六章染色体变异本章习题1．植株是显性AA纯合体，用隐性aa纯合体的花粉给它授粉杂交，在500株F1中，有2株表现为aa。如何证明和解释这个杂交结果？答：这有可能是显性AA株在进行减数分裂时，有A基因的染色体发生断裂，丢失了具有A基因的染色体片断，与带有a基因的花粉授粉后，F1缺失杂合体植株会表现出a基因性状的假显性现象。可用以下方法加以证明：⑴.细胞学方法鉴定：①.缺失圈；②.非姐妹染色单体不等长。⑵.育性：花粉对缺失敏感，故该植株的花粉常常高度不育。⑶.杂交法：用该隐性性状植株与显性纯合株回交，回交植株的自交后代6显性：1隐性。2．玉米植株是第9染色体的缺失杂合体，同时也是Cc杂合体，糊粉层有色基因C在缺失染色体上，与C等位的无色基因c在正常染色体上。玉米的缺失染色体一般是不能通过花粉而遗传的。在一次以该缺失杂合体植株为父本与正常的cc纯合体为母本的杂交中，10%的杂交子粒是有色的。试解释发生这种现象的原因。答：这可能是Cc缺失杂合体在产生配子时，带有C基因的缺失染色体与正常的带有c基因的染色体发生了交换，其交换值为10%，从而产生带有10%C基因正常染色体的花粉，它与带有c基因的雌配子授粉后，其杂交子粒是有色的。3．某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同，一个是12·34567，另一个是12·36547（·代表着丝粒）。试解释以下三个问题：⑴.这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的？⑵.倘若在减数分裂时，5与6之间发生一次非姐妹染色单体的交换，图解说明二分体和四分体的染色体结构，并指出产生的孢子的育性。⑶.倘若在减数分裂时，着丝粒与3之间和5与6之间各发生一次交换，但两次交换涉及的非姐妹染色单体不同，试图解说明二分体和四分体的染色体结构，并指出产生的孢子的育性。答：如下图说示。*为败育孢子。4．某生物有3个不同的变种，各变种的某染色体的区段顺序分别为：ABCDEFGHIJ、ABCHGFIDEJ、ABCHGFEDIJ。试论述这3个变种的进化关系。答：这3个变种的进化关系为：以变种ABCDEFGHIJ为基础，通过DEFGH染色体片段的倒位形成ABCHGFEDIJ，然后以通过EDI染色体片段的倒位形成ABCHGFIDEJ。5．假设某植物的两个种都有4对染色体：以甲种与乙种杂交得F1，问F1植株的各个染色体在减数分裂时是怎样联会的？绘图表示联会形象。甲种乙种ABCDEFGHIJADCBEFGMNO----------------------------------------ABCDEFGHIJADCBEFGMNOKLMNOPQRSTKLHIJPQRST----------------------------------------KLMNOPQRSTKLHIJPQRST答：F1植株的各个染色体在减数分裂时的联会。6．玉米第6染色体的一个易位点（Ｔ）距离黄胚乳基因（Ｙ）较近，Ｔ与Ｙ之间的重组率为20％。以黄胚乳的易位纯合体与正常的白胚乳纯系（yy）杂交，试解答以下问题：⑴.F1和白胚乳纯系分别产生哪些有效配子？图解分析。⑵.测交子代（Ｆ1）的基因型和表现型（黄粒或白粒，完全不育或半不育）的种类和比例如何？图解说明。答：7．曾使叶基边缘有条纹（f）和叶中脉棕色（bm2）的玉米品系（ffbm2bm2），叶基边缘和中脉色都正常的易位纯合体（FFBm2Bm2TT）杂交，Ｆ1植株的叶边缘和脉色都正常，但半不育。检查发现该Ｆ1的孢母细胞在粗线期有十字形的四分体。使全隐性的纯合亲本与Ｆ1测交，测交子代的分离见下表。已知Ｆ-f和Bm2-Bm2本来连锁在染色体１的长臂上，问易位点（Ｔ）与这两对基因的位置关系如何？叶基边缘有无白条纹中脉色育性半不育全育36（无）正常99637（有）棕色14038（无）棕色671239（有）正常153答：⑴.叶基边缘有无白条纹的比例为1：1：1：1。易位使连锁在同一条染色体上的F-f和Bm2-bm2基因改变为分属于不同的染色体，呈现自由组合规律。因此易位点T在这两基因的中间。⑵.易位点T与正常基因之间的遗传距离：F-T为7.16%、Bm2-T为45.52%。其中：FtBm2和fFbm2为双交换，则：双交换值=（（6＋1）/279）＝2.51%单交换值：F-T＝（（12＋1）/279）＋2.51%＝7.16%Bm2-T＝（（53＋67）/279）＋2.51%＝45.52%叶基边缘有无白条纹中脉色育性半不育(T)全育(t)36（F）Bm299637（f）bm214038（F）bm2671239（f）Bm21538．某同源四倍体为AaaaBBbb杂合体，A-a所在染色体与B-b所在染色体是非同源的，而且A为a的完全显性，B为b的完全显性。试分析该杂合体的自交子代的表现型比例（设染色体随机分离）。答：AaaaBBbbF2表现型比例：自交配子5AaB-5aaB-1Aabb1aabb5AaB-25AaB-AaB-25AaB-aaB-5AaB-A-bb5AaB-aabb5aaB-25aaB-A-B-25aaB-aaB-5aaB-A-bb5aaB-aabb1Aabb5AabbA-B-5A-abbaaB-1AabbA-bb1Aabbaabb1aabb5aabbA-B-5aabbaaB-1aabbA-bb1aabbaabb故表型总结为：105A---B---：35aaaaB---：3A---bbbb：1aaaabbbb9．普通小麦的某一单位性状的遗传常常是由3对独立分配的基因共同决定的，这是什么原因？用小麦属的二倍体种、异源四倍体种和异源六倍体种进行电离辐射处理，哪个种的突变型出现频率最高？哪个最低？为什么？答：这是因为普通小麦是异源六倍体，其编号相同的三组染色体（如1A1B1D）具有部分同源关系，因此某一单位性状常常由分布在编号相同的三组染色体上的3对独立基因共同决定。如对不同倍数的小麦属进行电离辐射处理，二倍体种出现的突变频率最高，异源六倍体种最低。因为异源六倍体有三组染色体组成，某组染色体某一片段上的基因诱发突变，其编号相同的另二组对应的染色体片段上的基因具有互补作用，可以弥补其辐射带来的损伤。10．使普通小麦与圆锥小麦杂交，它们的F1植株的体细胞内应有哪几个染色体组和染色体？该F1植株的孢母细胞在减数分裂时，理论上应有多少个二价体和单价体？F2群体内，各个植株的染色体组和染色体数是否还能同F1一样？为什么？是否还会出现与普通小麦的染色体组和染色体数相同的植株？答：F1植株体细胞内应有AABBD5个染色体组，共35条染色体,减数分裂时理论上应有14II＋7I。F2群体内各植株染色体组和染色体数绝大多数不会同F1一样，因为7个单价体分离时是随机的，但也有可能会出现个别与普通小麦的染色体组和染色体数相同的植株。因为产生雌雄配子时，有可能全部7I都分配到一个配子中。11．马铃薯的2n=48，是个四倍体。曾经获得马铃薯的单倍体，经细胞学的检查，该单倍体在减数分裂时形成12个二价体。据此，你对马铃薯染色体组的组合成分是怎样认识的？为什么？答：马铃薯是同源四倍体，只有这样，当其是单倍体时，减数分裂才会形成12个二价体。如是异源四倍体话，减数分裂时会形成24个单价体。12．三体的n+1胚囊的生活力一般远比n+1花粉强。假设某三体植株自交时参与受精的有50%为n+1胚囊，而参与受精的花粉中只有10%是n+1，试分析该三体植株的自交子代群体里，四体所占的百分数、三体所占的百分数和正常2n个体所占的百分数。答：该三体自交后代的群体为：♀♂90%n10%n+150%n45%2n5%2n+150%n+145%2n+15%2n+2该三体自交后代的群体里四体（2n+2）、三体（2n+1）、二体（2n）所占的百分数分别为5%、50%、45%。13．以番茄正常叶型的第6染色体的三体（2n+I6）为母本，以马铃薯叶型（cc）的正常番茄（2n）为父本进行杂交，试问：（1）假设c基因在第6染色体上，使F1群体的三体植株与马铃薯叶型的正常番茄试交，试交子代的染色体数及其表现型（叶型）种类和比例如何？（2）倘若c基因不在第6染色体上，上述试交子代的表现型种类和比例各如何？答：⑴.假若c基因在第6染色体上，则(n-1)II+6IIICCC×(n-1)II+6IIcc↓(n-1)II+6IIICCc×(n-1)II+6IIcc↓1(n-1)II+6IIICCc+2(n-1)II+6IIICcc+2(n-1)II+6IICc+1(n-1))II+6IIcc其表现型比例为：正常叶：马铃薯叶=5：1染色体数比例为：三体：正常=1：1⑵.假若c基因不在第6染色体上，则(n-1)IICC+6III×(n-1)IIcc+6II↓(n-1)IICc+6III×(n-1)IIcc+6II↓1(n-1)IICc+6III+1(n-1)IICc+6II+2(n-1)IICc+6III+2(n-1)IICc+6II+1(n-1)IIcc+6III+1(n-1)IIcc+6II+2(n-1)IIcc+6III+2(n-1)IIcc+6II其后代表现型比例为：正常叶：马铃薯叶=1：1染色体数比例为：三体：正常=1：114.玉米的淀粉质胚乳基因（Su）对甜质胚乳基因（su）为显性。某玉米植株是甜质纯合体（susu），同时是第10染色体的三体（2n+I10）。使该三体植株与粉质纯合的正常玉米（2n）杂交，再使F1群体内的三体植株自交，在F2群体内有1758粒是淀粉质的，586粒是甜质的，问Su-su这对基因是否在第10染色体上？（设染色体随机分离）答：根据题意，F2群体淀粉质：甜质=1758：586=3：1，可推知这对基因不在第10染色体上。解释：（n-1）IIsusu+10III×（n-1）IISuSu+10II↓（n-1）IISusu+10III↓自交（n-1）ISu+10I（n-1）ISu+10II（n-1）Isu+10I（n-1）Isu+10II(n-1)ISu+10I淀粉质：甜质=3：1(n-1)ISu+10II(n-1)Isu+10I(n-1)Isu+10II如在第10染色体上，则（n-1）II+10IIIsususu×（n-1）II+10IISuSu↓（n-1）II＋10IIISususu↓自交1(n-1)I+10ISu1(n-1)I+10IIsusu2(n-1)I+10Isu2(n-1)I+10IISusu1(n-1)I+10ISu淀粉质：甜质=27：9=3:11(n-1)I+10IIsusu2(n-1)I+10Isu2(n-1)I+10IISusu上述是假定三体10IIISususu的分离中n+1和n以同等的比例授精，但实际上三体n+1的配子参与受精的要少于n配子，n+1的花粉更少，因此不可能达到刚好是3：1的比例。因此不在第10染色体上。15.一般都认为烟草是两个野生种Nicotianasylvestris（2n=24=12II=2X=SS）和N.tomentosiformis（2n=24=12II=2X=TT）合并起来的异源四倍体（2n=48=24II=SSTT）。某烟草单体（2n-1=47）与N.sylvestris杂交的F1群体内，一些植株有36个染色体，另一些植株有35个染色体。细胞学的检查表明，35个染色体的F1植株在减数分裂时联会成11个二价体和13个单价体，试问：该单体所缺的那个染色体属于S染色体组，还是属于T染色体组？如果所缺的那个染色体属于你所解答的那个染色体组的另一个染色体组，上述的35个染色体的F1植株在减数分裂时应该联会成几个二价体和单价体？答:（1）该单体所缺的那个染色体属于S染色体组，因为具有35个染色体的F1植株在减数分裂时形成了11二价体和13个单价体。（2）假若该单体所缺的那个染色体属于T染色体组，则35个染色体的F1植株在减数分裂时会形成12二价体和11个单价体。16.白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色，基因型是yb1yb1yb2yb2隐性纯合体。某植株的基因型内只要有yb1的显性等位基因Yb1或yb2的显性等位基因Yb2中之一个即为正