葉色突變體的研究可提高人們對葉綠素代謝、葉綠體發(fā)育和光合作用機制的了解,為利用葉色突變體和相關基因奠定基礎。玉米為雌雄同株異花植物,研究者以誘變劑處理野生型玉米品系M后,經(jīng)篩選得到黃化突變品系N。回答下列問題:
(1)將M與N雜交,其結(jié)果如下:
雜交親本組合 |
F1表型 |
F2表型及數(shù)量 |
母本M×父本N |
均為綠色 |
綠色182株,黃化60株 |
母本N×父本M |
均為綠色 |
綠色227株,黃化66株 |
據(jù)雜交結(jié)果推測:玉米葉色的綠色和黃化是涉及一對基因(Aa)控制的
相對性狀
相對性狀
,符合基因的分離定律;比較正反交結(jié)果可推斷控制該性狀的基因位于
細胞核的染色體上
細胞核的染色體上
。
(2)研究表明,M品系與N品系雜交所得F
1具有明顯的雜種優(yōu)勢。將M品系與N品系隔行種植,采收
N品系
N品系
植株上的種子。播種所采種子,在苗期應人工拔除
黃化苗
黃化苗
,剩余幼苗具有雜種優(yōu)勢。
(3)科研人員已確定A/a基因位于6號染色體上。初步判斷該染色體上與葉綠素合成有關的基因Z412基因可能為A基因。為了進一步確認Z412基因突變是引起突變體N黃化的原因,研究者將潮霉素抗性基因與Z412基因構(gòu)建成融合基因,導入野生型M玉米基因組,插入A基因所在染色體的非同源染色體上,獲得轉(zhuǎn)入單個融合基因的轉(zhuǎn)基因玉米品系Z。
實驗步驟:①將Z與N雜交,得到的F
1均為
綠色
綠色
植株,其中潮霉素抗性與不抗的比例為
1:1
1:1
。
②將F
1中的
潮霉素抗性
潮霉素抗性
植株自交,得到F
2群體。
預期結(jié)果:
若F
2植株的表型及其分離比為
綠色:黃化=3:1或綠抗:黃抗:綠不抗:黃不抗=9:3:3:1
綠色:黃化=3:1或綠抗:黃抗:綠不抗:黃不抗=9:3:3:1
,說明Z412基因突變不是引起突變體N黃化的原因;
若F
2植株的表型及其分離比為
綠色:黃化=15:1或綠抗:綠不抗:黃不抗=12:3:1
綠色:黃化=15:1或綠抗:綠不抗:黃不抗=12:3:1
,說明Z412基因突變是引起突變體N黃化的原因。