洋葱（2n=16）鳞茎的紫色和白色由一对等位基因Aa控制，其中，紫色洋葱是生物学中常用的基本实验材料，它的叶分为两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层

Question

洋葱（2n=16）鳞茎的紫色和白色由一对等位基因 (A)/(a)控制，其中，紫色洋葱是生物学中常用的基本实验材料，它的叶分为两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．下面以洋葱为材料进行如下实验．请回答以下有关问题：

（1）若分离绿叶中的色素，所用的实验材料是___．分离色素依据的实验原理是___．
（2）观察植物细胞的质壁分离和复原所用的最佳材料是___．该实验的自变量是___．
（3）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为根尖分生区组织细胞，该实验的主要操作流程是取材→___→观察．（用文字和箭头填空）
（4）又有人利用洋葱进行了如下实验：
①实验一：紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，F₁自交所得F₂表现型比为紫色：白色=3：1．说明洋葱鳞茎颜色性状中，白色对紫色为___性．
②实验二：已知当不含A基因时，另一对等位基因 (B)/(b)也会影响鳞茎的颜色．紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，F₁自交所得F₂的表现型比为紫色：黄色：白色=12：3：1．F₁的基因型为___，F₂紫色洋葱中杂合子所占的比例为___．
③将实验三F₁中的一株紫色洋葱进行诱变处理，连续多代营养繁殖后，得到洋葱品系X，观察其根尖细胞有丝分裂中期含有16条染色体．让洋葱X与实验二中正常的F₁杂交，所得后代的表现型比为紫色：黄色：白色=6：1：1．
Ⅰ．有人据此推测洋葱X的___基因发生了突变．为验证此推测，请设计一步实验并预测结果：___．
Ⅱ．导致这一结果的原因除了基因突变外，还有可能是___．

Answer 1

（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，将色素分离的实验其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水和蔗糖溶液（不同浓度的外界溶液），在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．临时装片的操作流程解离→漂洗→染色→制片．
（4）①根据实验一可知，紫色洋葱与白色洋葱杂交，F₁全为紫色，因此白色对紫色为隐性．
②实验二，12：3：1是9：3：3：1的变形，F₁中的紫色洋葱的基因型为AaBb，F₂中紫色洋葱的基因型可能是A_B_、A_bb或A_B_、aaB_，因此F₂紫色洋葱中纯合子始终为(2)/(16)，则F₂紫色洋葱中杂合子所占的比例=（(12)/(16)-(2)/(16)）=(5)/(6)．
③实验三，将F₁中的一株紫色洋葱进行诱变处理，连续多代后，得到洋葱品系X．根据题意可知，观察其根尖细胞有丝分裂中期含有16条染色体，说明细胞的染色体没有发生数目变异，应该是发生了基因突变．实验三 F₁中的一株紫色洋葱的基因型为AaBb，并且营养繁殖不会改变洋葱的基因型．让洋葱X与实验三中正常的 F₁杂交，所得后代的表型比为紫色：黄色：白色=6：1：1，出现三种颜色表明A基因肯定没有发生突变，据此推测洋葱X的B基因发生了突变，即杂交组合为：Aabb×AaBb，后代有6种基因型，A-Bb占(3)/(8)，A-bb占(3)/(8)，aaBb占(1)/(8)，aabb占(1)/(8)，即紫色：黄色：白色=6：1：1．
Ⅰ．为验证此推测，可设计一步实验并预测结果：让洋葱X与白色洋葱杂交Aabb×aabb，子代基因型：Aabb：aabb=1：1，子代表型比为：紫色：白色=1：1或让洋葱X自交Aabb×Aabb，子代A-bb：aabb=3：1，子代表型比为：紫色：白色=3：1．
Ⅱ．导致这一结果的原因除了基因突变外，还有可能是B基因所在的染色体片段缺失．
故答案为：
（1）管状叶   不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同
（2）（紫色）洋葱鳞片叶外表皮    不同浓度的外界溶液（清水和蔗糖溶液） 
（3）解离→漂洗→染色→制片
（4）①隐
②AaBb   (5)/(6)
③Ⅰ．B   让洋葱X与白色洋葱杂交，子代表型比为：紫色：白色=1：1（让洋葱X自交，子代表型比为：紫色：白色=3：1
Ⅱ．B基因所在的染色体片段缺失