Question

玉米子粒的胚乳黃色（A）對白色（a）為顯性，非糯（B）對糯（b）為顯性．兩對性狀自由組合．今有兩種基因型純合的玉米子粒，其表現(xiàn)型分別為：黃色非糯、白色糯．
（1）請用以上兩種玉米子粒作為親本，通過雜交試驗獲得4種子粒表現(xiàn)型分別為黃色非糯、黃色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1（用遺傳圖解回答）．若親本不變，要獲得上述4種子粒，但比例接近9：3：3：1，則這個雜交試驗與前一個雜交試驗的主要區(qū)別是什么？（用文字回答）
（2）如果上述的白色糯玉米不抗某種除草劑，純合黃色非糯玉米抗該除草劑其抗性基因位于葉綠體DNA上，那么，如何用這兩種玉米作親本通過雜交試驗獲得抗該除草劑的白色糯玉米？
（3）現(xiàn)有多株白色糯玉米，對其花粉進(jìn)行射線處理后，再進(jìn)行自交．另一些白色糯玉米植株，花粉不經(jīng)過射線處理，進(jìn)行自交．結(jié)果，前者出現(xiàn)黃色糯子粒，后者全部潔白色糯子粒．由此可推測，黃色子粒的出現(xiàn)是基因發(fā)生

 

的結(jié)果，其實質(zhì)是射線誘發(fā)

 

的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變．
（4）在適宜時期，取基因型雜合黃色非糯植株（體細(xì)胞染色體為20條）的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，對獲得的幼苗用

 

進(jìn)行處理，得到一批可育的植株，其染色體數(shù)為

 

．這些植株均自交，所得子粒性狀在同一植株上表現(xiàn)

 

（一致、不一致），在植株群體中表現(xiàn)

 

（一致、不一致）．
（5）采用基因工程技術(shù)改良上述玉米的品質(zhì)時，選用大豆種子貯藏蛋白基因為目的基因．該目的基因與作為

 

的質(zhì)粒組裝成為重組DNA分子時，需要用

 

和連接酶．為便于篩選獲得了目的基因的受體細(xì)胞，所用的質(zhì)粒通常具有

 

．將目的基因?qū)�入離體的玉米體細(xì)胞后，需要采用

 

技術(shù)才能獲得具有目的基因的玉米植株．

Answer 1

考點：基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：兩對相對性狀由兩對等位基因控制，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體，F(xiàn)₁減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，等位基因一定分離，非等位基因（位于非同源染色體上的非等位基因）自由組合，且同時發(fā)生；F₂中有16種組合方式，9種基因型，4種表現(xiàn)型，比例9：3：3：1．誘變育種是利用物理因素（X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變．

解答： 解：（1）由題意分析可知，通過雜交試驗獲得4種子粒，表現(xiàn)型分別為黃色非糯、黃色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1，該比例屬于測交比例，親本應(yīng)為AaBb×aabb測交的形式，如下圖所示：

而要得到子代比例為9：3：3：1，則親本應(yīng)為AaBb自交的形式．這個雜交試驗與前一個雜交試驗的主要區(qū)別是：前一個答案是F₁進(jìn)行測交；后一個試驗讓F₁進(jìn)行自交．
（2）葉綠體DNA上的基因的遺傳方式屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳，具有母系遺傳的特點，子代的表現(xiàn)型與母本一致．可以擇黃色非糯玉米為母本，白色糯玉米父本進(jìn)行雜交，獲得F₁．再以F₁為母本，白色糯玉米為父本進(jìn)行雜交，獲得的雜交后代中就會有抗除草劑的白色糯玉米．也可以用一下圖解表示：

（3）用射線處理生物會導(dǎo)致基因突變的發(fā)生，基因突變的結(jié)果的產(chǎn)生等位基因，基因突變的實質(zhì)是DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化． 
（4）雜合玉米（AaBb）為二倍體，用其花粉（AB、Ab、aB、ab）進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到的幼苗為單倍體，是高度不育的，必須對其用秋水仙素進(jìn)行處理，使染色體加倍才能得到可育的植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb），其染色體數(shù)為20．這些植株均為純合體，若均自交，后代不會發(fā)生性狀分離，所得子粒性狀在同一植株上表現(xiàn)一致，在植株群體中表現(xiàn)不一致，共有四種．
（5）基因工程中常以質(zhì)粒作為運載體運載目的基因，獲得重組DNA分子時，需要用限制性內(nèi)切酶和連接酶分別作為基因“剪刀”和“針線”．為便于篩選獲得了目的基因的受體細(xì)胞，所用的質(zhì)粒通常具有標(biāo)記基因．將目的基因?qū)�入離體的玉米體細(xì)胞后，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能獲得具有目的基因的玉米植株．
故答案是：
（1）

前一個答案是F₁進(jìn)行測交；后一個試驗讓F₁進(jìn)行自交．
（2）選擇黃色非糯玉米為母本，白色糯玉米父本進(jìn)行雜交，獲得F₁．再以F₁為母本，白色糯玉米為父本進(jìn)行雜交，獲得的雜交后代中就會有抗除草劑的白色糯玉米．
或答：

第二次雜交后代中就會有抗除草劑的白色糯玉米
（3）突變     DNA
（4）秋水仙素     20     一致      不一致
（5）運載體      限制性內(nèi)切酶      標(biāo)記基因      植物組織培養(yǎng)

點評：本題要求掌握和理解自由組合定律的實質(zhì)、基因突變、基因工程等相關(guān)知識點，非同源染色體上的非等位基因才能自由組合．通過分析和實驗設(shè)計培養(yǎng)了學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力．