Question

17．玉米是重要的糧食作物，請回答下列有關玉米遺傳變異的問題：
（1）玉米有早熟和晚熟兩個品種，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a，B、b表示．為探究玉米早熟和晚熟的遺傳規律，科學家進行了雜交實驗：
實驗1：早熟×晚熟，F_l表現為早熟，F₂表現為15早熟：1晚熟；
實驗2：早熟×晚熟，F_l表現為早熟，F₂表現為3早熟：1晚熟；
①實驗1F₁測交后代的表現型及比例為早熟：晚熟=3：1．如果對F₂中早熟品種測交，其后代表現型為1：1的個體占$\frac{4}{15}$．
②實驗2的親本中，早熟品種的基因型為AAbb或aaBB，F₂中早熟品種自交，后代中早熟與晚熟的比例為5：1．
（2）假設決定玉米抗寒與不抗寒的基因在葉綠體DNA上，用抗寒晚熟與不抗寒早熟的純合親本雜交，要得到抗寒早熟個體，需用表現型為抗寒晚熟的個體作母本，純合的抗寒早熟個體最早出現在F₂代．
（3）玉米有黃粒品種，如果有一黃粒玉米變異株，籽粒變為白粒，經檢查，體細胞缺少一對染色體，這屬于染色體數目變異，將這一變異玉米和正常玉米雜交，得到的F₁是淡黃粒．F₁自交，則F₂代中黃粒個體占$\frac{1}{4}$．如果讓淡黃粒玉米與白粒玉米雜交，后代玉米的表現型及比例為淡黃粒：白粒=1：1．

Answer 1

分析 1、根據題意分析可知：早熟×晚熟，F₁表現為早熟，F₂表現為15早熟：1晚熟，是（9：3：3）：1的變式，符合基因的自由組合定律．說明只有雙隱性時才表現為晚熟．因此，早熟品種的基因型有8種，分別是AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb，晚熟品種的基因型為aabb．
2、白粒玉米的體細胞缺少一對染色體，屬于染色體數目的變異．

解答 解：（1）①實驗1F₁的基因型為AaBb，測交后代的表現型及比例為早熟（AaBb、Aabb、aaBb）：晚熟（aabb）=3：1．如果對F₂中早熟品種（1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb）測交，其后代表現型為1：1的個體有Aabb和aaBb，占$\frac{4}{15}$．
②由于實驗2中早熟×晚熟，F₁表現為早熟，F₂表現為3早熟：1晚熟．因此親本早熟品種的基因型為AAbb或aaBB，晚熟品種的基因型為aabb，F₁表現為早熟，其基因型為Aabb或aaBb．F₂中早熟品種（$\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb或$\frac{1}{3}$aaBB、$\frac{2}{3}$aaBb）自交，后代中早熟與晚熟的比例為（$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{3}{4}$）：（$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$）=5：1．
（2）假設決定玉米抗寒與不抗寒的基因在葉綠體DNA上，用抗寒晚熟與不抗寒早熟的純合親本雜交，要得到抗寒早熟個體，需用表現型為抗寒晚熟的個體作母本，純合的抗寒早熟個體最早出現在F₂代．
（3）染色體變異包括結構變異和數目變異，現檢查發現白粒玉米的體細胞缺少一對染色體，屬于染色體數目的變異．將這一變異玉米和正常玉米雜交，得到的F₁是淡黃粒，相當于雜合體．F₁自交，則F₂代中黃粒個體占$\frac{1}{4}$．如果讓淡黃粒玉米與白粒玉米雜交，后代玉米的表現型及比例為淡黃粒：白粒=1：1．
故答案為：
（1）①早熟：晚熟=3：1   $\frac{4}{15}$     ②AAbb或aaBB    5：1 
（2）抗寒晚熟   F₂
（3）染色體數目       $\frac{1}{4}$     淡黃粒：白粒=1：1

點評 本題綜合考查基因的自由組合定律、染色體變異的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．本題難度中等，考查相對綜合，是學生提升獲取信息、審題、分析能力的較好選擇．