1. 玉米(2n=20)是世界上最重要的粮食作物之一,南美洲和北美洲的土著人培育出了具有黄色、白色、紫色等不同颜色的玉米籽粒品种。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。
(1) 种子中的胚乳是由极核(2个)与一个精子形成的,极核的形成过程如图1所示:

基因型为AAbb玉米给基因型为aaBb玉米授粉,得到胚的基因型为AaBb的籽粒中,胚乳细胞中含有个染色体组,胚乳的基因型为

(2) 玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关,玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因,CI对C呈显性、Bz对bz呈显性,其中Bz促进糊粉层发育为紫色,bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色,但CI抑制糊粉层颜色的发生,糊粉层表现为无色。选择CCbzbz的母本与CICIBzBz的父本进行杂交,得到F1代。

①理论上F1代籽粒的颜色为色。

②实际的杂交结果中,大部分籽粒的确如此,但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。可能这些杂合体中,在胚乳发育的某个时期基因发生了丢失,导致有些细胞群能够制造褐色色素:褐色色斑的面积大小与基因丢失发生时间的关系是

③科学家提出了关于有关基因丢失机制的解释:9号染色体还有一个重要的基因Ds,它是染色体发生断裂的位点,如图2所示。

综上所述,CCbzbz(不含Ds)的母本与CICIBzBzDsDs的父本杂交所得F1代中,发育为褐色细胞群的基因型为,在此过程中细胞发生了变异。

(3) 科学家随后又发现Ds诱导染色体断裂需要另一个因子Ac的帮助,并用Ac/Ds双因子系统(转座元件)解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。Ac位于另一条染色体上,只有在Ac存在的前提条件下,Ds才能发生断裂。更深入的研究发现,Ds不仅能诱导染色体断裂,而且能够从染色体的一个位置上切离,转移到另一个位置上。基因型CCCBzbzbzDs的胚乳,其糊粉层发育为全褐色,可能的原因是。转座元件从一个位置移动到另一个位置时,它们会造成染色体结构变异或引起,因此这些元件有非常重要的遗传意义。
【考点】
基因的自由组合规律的实质及应用; 基因突变的特点及意义; 染色体结构的变异;
【答案】

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