Question

17．有一種三體玉米，染色體數為2n+1=21，其體細胞中5號染色體有三條，三體在減數分裂時，三條同源染色體中的任意兩條隨機配對聯會，配對的同源染色體正常分離，另一條同源染色體隨機移向細胞任何一級．已知染色體數異常的雄配子不育．請回答下列問題；
（1）三體的形成屬于可遺傳變異中的染色體（數目）變異．形成的原因是減數第一次分裂時有一對同源染色體未分開或減數第二次分裂時有一對姐妹染色單體分開后，移向同一極．
（2）要取該三體的幼嫩花藥觀察5號染色體減數分裂時的配對狀況，應選擇處于減數第一次分裂前期的細胞．若該三體的某次級精母細胞中含有兩個D基因（無交叉互換、基因突變和染色體結構變異），則該細胞中所含染色體數可能有4種．
（3）現用非糯性玉米（DDd）為父體，為非糯性玉米（Dd）為母體進行雜交實驗，F1的表現型及比例為非糯性玉米：糯性玉米=5：1．其中非糯性玉米中雜合子所占比例為$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 1、該生物個體中5號染色體有三條，因此從變異類型看，單體屬于染色體（數目）變異．
2、根據題意，三體在減數分裂時，3條同源染色體中的任意2條配對聯會并正常分離，另1條染色體隨機移向細胞一極，各種配子的形成機會和可育性相同．所以三體玉米DDd會產生四種配子D：DD：Dd：d=2：1：2：1．但是題干中提出“染色體數異常的雄配子不育”，因此可育配子與雌配子隨機結合．

解答 解：（1）由于該三體玉米的細胞中多了一條染色體，則該變異類型屬于可遺傳變異中的染色體變異中的數目變異．形成該三體的原因可能是減數第一次分裂時有一對同源染色體未分開或減數第二次分裂時有一對姐妹染色單體分開后，移向同一極．
（2）在減數第一次分裂前期時，同源染色體兩兩配對，發生聯會現象，因此要取該三體的幼嫩花藥觀察5號染色體減數分裂時的配對狀況，應選擇該時期的細胞．該三體的精原細胞基因型可以表示為DDd，經過復制形成的初級精母細胞的基因型為DDDDdd，經過減數第一次分裂同源染色體分離，由于題干提出“某次級精母細胞中含有兩個D基因”，說明形成的兩個次級精母細胞的基因型可以為DD、DDdd；如果是DD，由于減二后期著絲點分裂，該次級精母細胞的染色體數目可能是10條或20條；如果是DDddd，則該次級精母細胞的染色體數目可能是11條或22．
（3）現用非糯性玉米（DDd）為父體，為非糯性玉米（Dd）為母體進行雜交實驗，DDd產生的配子的種類和比例為D：DD：Dd：d=2：1：2：1，又由于“染色體數異常的雄配子不育”，實際情況下產生的雄配子比例為D：d=2：1，母本Dd產生的配子的種類及比例為D：d=1：1，雌雄配子隨機結合，產生的后代基因型為DD：Dd：dd=2：3：1，F1的表現型及比例為非糯性玉米：糯性玉米=5：1，其中非糯性玉米中雜合子所占比例，$\frac{3}{5}$．
故答案為：
（1）染色體（數目）變異     減數第一次分裂時有一對同源染色體未分開或減數第二次分裂時有一對姐妹染色單體分開后，移向同一極（或答“減Ⅰ有一對同源染色體未分開或減Ⅱ姐妹染色單體分開后，移向同一極”即可得分，只寫其一不給分）
（2）第一次分裂前（答“第一次分裂聯會”或“第一次分裂四分體”給分）      4種
（3）非糯性玉米：糯性玉米=5：1     $\frac{3}{5}$

點評 本題考查了基因分離定律的應用、染色體變異以及減數分裂的有關知識，要求考生能夠掌握染色體變異的類型，利用減數分裂過程解釋三體出現的原因，熟練運用基因的分離定律計算后代的表現型及比例．