Question

16．玉米是一種雌雄同株的二倍體（2n=20）植物，玉米籽粒的顏色與細胞中的色素有關．當細胞中含有丁色素時呈紫色，含有丙色素時呈紅色，無丙和丁時呈白色．與這些色素合成有關的部分酶和基因情況如圖1所示．

請回答問題：
（1）玉米也是遺傳實驗的好材料，玉米的雜交過程與豌豆的雜交過程相比不需要去雄步驟．
（2）現有一基因型為AaBbdd的紅色籽粒植株，開花時發現能產生數量相等的4種配子，由此可知A、a與B、b這兩對等位基因位于不同對（或2對，或非同源）染色體上．該植株自交所結籽粒性狀及分離比為白色：紅色：紫色=7：9：0，任取其中一粒白色玉米籽粒，為純合子的幾率是$\frac{3}{7}$．
（3）現有一株由紫色的籽粒長成的玉米植株自交所結籽粒表現型及其比例為白色：紅色：紫色=1：0：3，則該植株的基因型為AaBBDD或AABbDD．
（4）現已查明，B、b與D、d基因均位于10號染色體上．且不發生交叉互換．讓一基因型為AABbDd的玉米植株進行測交，如果所結籽粒的性狀分離比為白色：紅色：紫色=1：1：0，請在右方框中畫出基因在染色體上可能的位置關系（只要畫出與上述基因相關的染色體．用豎線表示染色體，黑點表示基因的位點，并標上相應的基因）．如果它們的基因在染色體上的位置關系不是如你所畫，則測交后植株所結籽粒的性狀及分離比應為白色：紅色：紫色=1：0：1．

Answer 1

分析 基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；而是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀．
根據題意和圖示分析可知：玉米籽粒的顏色可由三對等位基因控制，遵循基因自由組合規律．

解答 解：（1）從題目可知玉米是雌雄同株，做人工雜交實驗不需要去雄，而豌豆是自花傳粉，閉花受粉，做人工雜交實驗需要去雄；
（2）基因型為AaBbdd的植株，如果這三對等位基因位于3對染色體上，則其能產生2×2×1=4種配子，由“開花時發現能產生數量相等的4種配子”，可知A、a與B、b這兩對等位基因位于必然位于不同對（或2對，或非同源）染色體上．由圖可知籽粒表現型為白色的基因型為：aa_ _ _ _或A_bb_ _；紅色：A_B_dd；紫色：A_B_D_；因型為AaBbdd的植株自交，子代的基因型、表現型和比例：9A_B_dd（紫色）：3A_bbdd（白色）：3aaB_dd（白色）：1aabbdd（白色）；白色玉米籽粒共3+3+1=7份，白色純合子AAbbdd、aaBBdd和aabbdd共3份，故占$\frac{3}{7}$；
（3）親本為紫色的籽粒長成的玉米植株，故其因型為A_B_D_，其結籽粒表現型及其比例為白色：紅色：紫色=1：0：3，表現型：白色+紅色+紫色=1+0+3=4=41，故應有一對雜合兩對純合，子代無紅色，所以親本因型為AaBBDD或AABbDD或AABBDd，子代無紅色，親本因型不能為AABBDd；（4）由于B、b與D、d基因均位于10號染色體上，且不發生交叉互換．又基因型為AABbDd的玉米植株進行測交，所結籽粒的性狀分離比為白色：紅色：紫色=1：1：0，說明B與d、b與D分別位于一條染色體上．

如果是B與D、b與d分別位于一條染色體上，則測交后植株所結籽粒的性狀及分離比應為白色：紅色：紫色=1：0：1．
故答案為：（1）去雄
（2）不同對（或2對，或非同源）
白色：紅色：紫色=7：9：0   $\frac{3}{7}$
（3）AaBBDD或AABbDD
（4）如右圖

白色：紅色：紫色=1：0：1

點評 本題考查基因自由組合定律的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．