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色籽粒玉米品系進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果如圖1所示。據(jù)此推測,籽粒顏色的遺傳由
2
2
對基因控制,符合自由組合
自由組合
定律。
(2)為研究花斑性狀出現(xiàn)的原因,研究者進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。
①利用F2代花斑籽粒玉米進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)后代中超過10%的玉米籽粒顏色為紫色,該現(xiàn)象不可能
不可能
(填“可能”或“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針對花斑性狀的這種“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,這一事件在發(fā)育過程越早的時(shí)期,紫斑越大
大
。類似地,測交實(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。根據(jù)該推測,請?jiān)趫D2b中畫出移動(dòng)因子插入、切離的位置。
(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的移動(dòng)因子可以導(dǎo)致頻繁的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
(變異類型),從而為育種提供豐富的材料。請根據(jù)本題信息,提出基于移動(dòng)因子的育種基本思路選擇具有移動(dòng)因子和B基因的品種進(jìn)行雜交,選取后代出現(xiàn)符合需要的突變性狀且bb純合的植株留種
選擇具有移動(dòng)因子和B基因的品種進(jìn)行雜交,選取后代出現(xiàn)符合需要的突變性狀且bb純合的植株留種
。