Question

18．玉米籽粒的顏色有紫色、黃色和白色三種，味道有甜味和非甜昧兩種．某研究所科研人員做了一系列的雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表．請(qǐng)分析回答有關(guān)問(wèn)題：

	第一組	第二組	第三組	第四組	第五組	第六組
親本 組合	純合紫色× 純合紫色	純合紫色× 純合黃色	純合黃色× 純合黃色	黃色×黃色	紫色×紫色	白色×白色
F1籽粒 顏色	紫色	紫色	黃色	黃色、白色	紫色、黃色、白色	白色

（1）若第五組實(shí)驗(yàn)的籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，則F₁紫色籽粒的基因型有6種，F(xiàn)₁中所有黃色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的比例應(yīng)是$\frac{1}{6}$．
（2）若只研究黃色和白色玉米籽粒顏色的遺傳，發(fā)現(xiàn)黃色基因T與白色基因t是位于9號(hào)染色體上的一對(duì)等位基因（含有異常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用）．現(xiàn)有基因型為T(mén)t的黃色籽粒植株A，其細(xì)胞中9號(hào)染色體有一條異常．
①為了確定植株A的T基因位于正常染色體還是異常染色體上，讓其進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁．如果F₁表現(xiàn)型及比例為黃色：白色=1：1則說(shuō)明T基因位于異常染色體上．
②以植株A為父本，正常的白色籽粒植株為母本雜交產(chǎn)生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株黃色籽粒植株B，其9號(hào)染色體上基因組成為T(mén)tt，且T位于異常染色體上．該植株的出現(xiàn)可能是由于母本tt基因突變成Tt，產(chǎn)生T配子；父本減數(shù)第二次分裂tt未移向兩極，產(chǎn)生tt配子（或母本tt發(fā)生基因突變成Tt，減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體未分離；父本正常產(chǎn)生t配子）造成的．
③若②中的植株B在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)地移向細(xì)胞兩極并最終形成含l條和2條9號(hào)染色體的配子，那么以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，后代中得到的含異常染色體的植株占$\frac{3}{5}$．
（3）科研人員將純合甜昧和純合非甜味玉米間行種植，如下圖所示，且雌蕊接受同株和異株花粉的機(jī)會(huì)相等．請(qǐng)通過(guò)分析各行玉米的種子性狀，判斷甜味和非甜味的顯隱性關(guān)系．
①若A、C行的植株種子是甜味，B、D行的植株種子是甜味和非甜味，則甜味是顯性．
②若A、C行的植株種子是甜味和非甜味，B、D行的植株種子是非甜味，則非甜味是顯性．

（4）若（3）中非甜昧是顯性，現(xiàn)將B行植株的種子發(fā)育成的新個(gè)體（F₁）進(jìn)行隨機(jī)交配，則所得種子的甜味與非甜味比例是1：15．

Answer 1

分析 分析題意：第五組實(shí)驗(yàn)的籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，該比例為9：3：3：1比例的變形，說(shuō)明該性狀是由兩對(duì)等位基因控制．
根據(jù)題意和圖示分析可知：9號(hào)染色體中的一條染色體缺失了某一片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失．以寬葉植株A（Tt）為父本，正常的窄葉植株（tt）為母本雜交產(chǎn)生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．由于無(wú)正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個(gè)t來(lái)自母本，還有T和t都來(lái)自父本，由此可見(jiàn)，該植株出現(xiàn)的原因是由于父本減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體未分離．

解答 解：（1）若第五組實(shí)驗(yàn)的F₁籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，則符合兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即（9：3）：3：1，因此可據(jù)此推測(cè)F₁籽粒的顏色由2對(duì)等位基因控制，F(xiàn)₁代中紫色的基因型有6種．第四組的后代出現(xiàn)性狀分離，說(shuō)明親本為雜合子，F(xiàn)₁籽粒黃色與白色的比例應(yīng)是3：1．第五組F₁中黃色籽粒的玉米有兩種，一種是純合子，占$\frac{1}{3}$，另一種是單雜合子，占$\frac{2}{3}$，它們分別自交后，后代中白色籽粒所占的比例是$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$．
（2）①為探究植株A的T基因是位于正常染色體還是異常染色體上，最簡(jiǎn)單的方法是讓該植株自交，觀察統(tǒng)計(jì)F₁的表現(xiàn)型及比例．
若T基因位于異常染色體上，讓植株A進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁，由于無(wú)正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用，即Tt個(gè)體產(chǎn)生的雄配子中只有t能參與受精作用，所以F₁表現(xiàn)型及比例為黃色（Tt）：白色（tt）=1：1，說(shuō)明T基因位于異常染色體上．
若T基因位于正常染色體上，F(xiàn)₁全為黃色，說(shuō)明T基因位于正常染色體上．
②根據(jù)題意父本基因型為T(mén)t，母本基因型為tt，子代產(chǎn)生Ttt的基因型，可能由于親本產(chǎn)生了Tt和tt的配子，原因可能是母本tt基因突變成Tt，產(chǎn)生T 配子；父本減數(shù)第二次分裂tt未移向兩極，產(chǎn)生tt配子（或母本tt發(fā)生基因突變成Tt，減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體未分離；父本正常產(chǎn)生t配子）
③若②中得到的植株B（Ttt）在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)的移向細(xì)胞兩極并最終形成含1條和2條9號(hào)染色體的配子，則該植株能形成3種可育配子，基因型及比例為T(mén)t：t：tt=2：2：1．那么以植株B為父本進(jìn)行測(cè)交，即與tt個(gè)體進(jìn)行雜交，后代的表現(xiàn)型及比例黃色（2Ttt）：白色（2tt、1ttt）=2：3，其中異常植株（Ttt、ttt）占$\frac{3}{5}$．
（3）根據(jù)題意和圖示內(nèi)容分析“親本均是純合子”，若甜味是顯性，則若A、C行的植株種子是甜味，B、D行的植株種子是甜味和非甜味；同理分析非甜味是顯性．
（4）B行植株的種子發(fā)育成的新個(gè)體（F₁）基因型設(shè)為$\frac{1}{2}$Aa，$\frac{1}{2}$AA，子代產(chǎn)生的配子A=$\frac{3}{4}$，a=$\frac{1}{4}$，進(jìn)行隨機(jī)交配．則后代AA=$\frac{9}{16}$，Aa=$\frac{6}{16}$，aa=$\frac{1}{16}$，即甜味與非甜味比例是1：15．
故答案為：
（1）6  $\frac{1}{6}$ 
（2）①F₁表現(xiàn)型及比例為黃色：白色=1：1     
②母本tt基因突變成Tt，產(chǎn)生T 配子；父本減數(shù)第二次分裂tt未移向兩極，產(chǎn)生tt配子（或母本tt發(fā)生基因突變成Tt，減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體未分離；父本正常產(chǎn)生t配子）   
③$\frac{3}{5}$
（3）①甜味　  甜味和非甜味    ②甜味和非甜味　 非甜味　  
（4）1：15

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因的分離定律和自由組合定律的應(yīng)用，要求考生能夠根據(jù)表格和題干信息確定基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系，能夠根據(jù)基因的分離定律分析有關(guān)染色體數(shù)目變異的有關(guān)知識(shí)，并利用基因的自由組合定律進(jìn)行有關(guān)概率的計(jì)算．