Question

13．控制玉米（2n=20）的胚乳非甜質(zhì)與甜質(zhì)等位基因（S、s）位于第4號染色體上、控制胚乳粒紫色與無色基因（B、b）和非糯性與糯性等位基因（R、r）都位于第9號染色體上．現(xiàn)欲培育純合紫色非糯性非甜質(zhì)（BBRRSS）、純合無色糯性甜質(zhì)（bbrrss）和雜合紫色非糯性非甜質(zhì)（BbRrSs）三個品系，用于遺傳學(xué)的實驗教學(xué)．
（1）從大田種植的種子中選取表現(xiàn)型為無色非糯性非甜質(zhì)和紫色糯性甜質(zhì)的種子，種植并進行雜交，從當年果穗種子（F₁）中，選出表現(xiàn)型為無色糯性甜質(zhì)和紫色非糯性非甜質(zhì)的種子，能穩(wěn)定遺傳的表現(xiàn)型是無色糯性甜質(zhì)，如當年沒有獲得此種子，則說明上述親本的基因型中，至少有一個親本的一對顯性基因是純合的．另一類種子種植后通過可獲得純合品系，其中能明顯縮短育種年限．花藥離體培養(yǎng)中，可通過誘導(dǎo)分化出芽、根獲得再生植株，此時體細胞中染色體數(shù)目是10條．該過程與植物激素的濃度、使用的先后順序及用量比例有關(guān)．
（2）如果純合品系構(gòu)建成功，對兩個純合品系應(yīng)如何處理，才能保證每年均能獲得上述三個品系？分別種植兩個純合品系，部分進行自交，部分進行雜交．
（3）用雜合子品系（BbRrSs）自交，統(tǒng)計子代性狀表現(xiàn)只有四種，分別為紫色非糯性非甜質(zhì)、紫色非糯性甜質(zhì)、無色糯性非甜質(zhì)、無色糯性甜質(zhì)，其比例是9：3：3：1．請將該雜合子親本的基因標注在如圖中染色體的相應(yīng)位置上．
（4）為了驗證基因的自由組合定律，可選用你標注在圖中哪兩對基因進行分析？B、b與S、s或R、r與S、s．
（5）如果（3）中的雜合子品系自交，后代偶爾出現(xiàn)少量紫色糯性、無色非糯性性狀，分析出現(xiàn)此現(xiàn)象最可能的原因是在減數(shù)分裂四分體時期，9號染色體非姐妹染色單體部分發(fā)生了交叉互換．（不考慮基因突變）

Answer 1

分析 閱讀題干可知，本題涉及的知識為基因的自由組合定律，明確知識點后梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）根據(jù)題意分析可知：紫色非糯性非甜質(zhì)為顯性個體，含有雜合體；無色糯性甜質(zhì)為隱性個體，是純合體．通過將顯性個體紫色非糯性非甜質(zhì)連續(xù)自交，可篩選出純合品系．如當年沒有獲得表現(xiàn)為無色糯性甜質(zhì)即隱性純合體的種子，則說明親本的基因型中，至少有一個親本的一對顯性基因是純合的．也可以通過單倍體育種獲得純合子，且能明顯縮短育種年限．已知玉米體細胞含有20條染色體，所以花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體含有10條染色體，在該過程中要注意控制植物激素的濃度、使用的先后順序及用量比例等．
（2）分別種植兩個純合品系，部分進行自交，部分進行雜交，才能保證每年均能獲得上述三個品系．
（3）用雜合子品系（ BbRrSs）自交，只統(tǒng)計子代性狀中的兩對性狀，看性狀分離比，即非甜質(zhì)非糯性：非甜質(zhì)糯性：甜質(zhì)非糯性：甜質(zhì)糯性=9：3：3：1或非甜質(zhì)紫色：非甜質(zhì)無色：甜質(zhì)紫色：甜質(zhì)無色=9：3：3：1，則符合基因的自由組合定律，說明兩對基因位于兩對同源染色體上，含有兩對基因位于一對染色體上，如圖：

（4）為了驗證基因的自由組合定律，應(yīng)該選擇非同源染色體上的非等位基因，即B、b與S、s或R、r與S、s．
（5）用雜合子品系（ BbRrSs）自交，后代偶爾出現(xiàn)少量紫色糯性、無色非糯性性狀，原因可能是在減數(shù)分裂四分體時期，9號染色體非姐妹染色單體部分發(fā)生了交叉互換．
故答案為：
（1）無色糯性甜質(zhì)　純合  連續(xù)自交或單倍體育種　單倍體育種  愈傷組織  10用量比例
（2）分別種植兩個純合品系，部分進行自交，部分進行雜交
（3）圖中標基因

（4）B、b與S、s或R、r與S、s 
（5）在減數(shù)分裂四分體時期，9號染色體非姐妹染色單體部分發(fā)生了交叉互換

點評 本題考查基因的自由組合定律的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．