Question

7．玉米籽粒的顏色有紫色、黃色和白色三種，味道有甜味和非甜昧兩種．某研究所科研人員做了一系列的雜交實驗，結果如下表．請分析回答有關問題：

	第一組	第二組	第三組	第四組	第五組	第六組
親本 組合	純合紫色× 純合紫色	純合紫色× 純合黃色	純合黃色× 純合黃色	黃色×黃色	紫色×紫色	白色×白色
F1籽粒 顏色	紫色	紫色	黃色	黃色、白色	紫色、黃色、白色	白色

（1）若第五組實驗的籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，則F₁紫色籽粒的基因型有6種，F₁中所有黃色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的比例應是$\frac{1}{6}$．
（2）若只研究黃色和白色玉米籽粒顏色的遺傳，發現黃色基因T與白色基因t是位于9號染色體上的一對等位基因（含有異常9號染色體的花粉不能參與受精作用）．現有基因型為Tt的黃色籽粒植株A，其細胞中9號染色體有一條異常．
①為了確定植株A的T基因位于正常染色體還是異常染色體上，讓其進行自交產生F₁．如果F₁表現型及比例為黃色：白色=1：1則說明T基因位于異常染色體上．
②以植株A為父本，正常的白色籽粒植株為母本雜交產生的F₁中，發現了一株黃色籽粒植株B，其9號染色體上基因組成為Ttt，且T位于異常染色體上．該植株的出現可能是由于母本tt基因突變成Tt，產生T配子；父本減數第二次分裂tt未移向兩極，產生tt配子造成的．
③若②中的植株B在減數第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機地移向細胞兩極并最終形成含l條和2條9號染色體的配子，那么以植株B為父本進行測交，后代中得到的含異常染色體的植株占$\frac{3}{5}$．
（3）科研人員將純合甜昧和純合非甜味玉米間行種植，如圖所示，且雌蕊接受同株和異株花粉的機會相等．請通過分析各行玉米的種子性狀，判斷甜味和非甜味的顯隱性關系．
①若A、C行的植株種子是甜味，B、D行的植株種子是甜味和非甜味，則甜味是顯性．
②若A、C行的植株種子是甜味和非甜味，B、D行的植株種子是非甜味，則非甜味是顯性．

（4）若（3）中非甜昧是顯性，現將B行植株的種子發育成的新個體（F₁）進行隨機交配，則所得種子的甜味與非甜味比例是1：15．

Answer 1

分析 根據題意和圖表分析可知：第五組實驗的籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，該比例為9：3：3：1比例的變形，說明該性狀是由兩對等位基因控制．
9號染色體中的一條染色體缺失了某一片段，屬于染色體結構變異中的缺失．以寬葉植株A（Tt）為父本，正常的窄葉植株（tt）為母本雜交產生的F₁中，發現了一株寬葉植株B，其染色體及基因組成如圖二．由于無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用，即含有T的精子不能參與受精作用，所以寬葉植株B（Ttt）中有一個t來自母本，還有T和t都來自父本，由此可見，該植株出現的原因是由于父本減數分裂過程中同源染色體未分離．

解答 解：（1）若第五組實驗的F₁籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，則符合兩對相對性狀的雜交實驗結果，即（9：3）：3：1，因此可據此推測F₁籽粒的顏色由2對等位基因控制，F₁代中紫色的基因型有6種．第四組的后代出現性狀分離，說明親本為雜合子，F₁籽粒黃色與白色的比例應是3：1．第五組F₁中黃色籽粒的玉米有兩種，一種是純合子，占$\frac{1}{3}$，另一種是單雜合子，占$\frac{2}{3}$，它們分別自交后，后代中白色籽粒所占的比例是$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$．
（2）①為探究植株A的T基因是位于正常染色體還是異常染色體上，最簡單的方法是讓該植株自交，觀察統計F₁的表現型及比例．
若T基因位于異常染色體上，讓植株A進行自交產生F₁，由于無正常9號染色體的花粉不能參與受精作用，即Tt個體產生的雄配子中只有t能參與受精作用，所以F₁表現型及比例為黃色（Tt）：白色（tt）=1：1，說明T基因位于異常染色體上．
若T基因位于正常染色體上，F₁全為黃色，說明T基因位于正常染色體上．
②根據題意父本基因型為Tt，母本基因型為tt，子代產生Ttt的基因型，可能由于親本產生了Tt和tt的配子，原因可能是母本tt基因突變成Tt，產生T 配子；父本減數第二次分裂tt未移向兩極，產生tt配子（或母本tt發生基因突變成Tt，減數分裂時，同源染色體未分離；父本正常產生t配子）
③若②中得到的植株B（Ttt）在減數第一次分裂過程中3條9號染色體會隨機的移向細胞兩極并最終形成含1條和2條9號染色體的配子，則該植株能形成3種可育配子，基因型及比例為Tt：t：tt=2：2：1．那么以植株B為父本進行測交，即與tt個體進行雜交，后代的表現型及比例黃色（2Ttt）：白色（2tt、1ttt）=2：3，其中異常植株（Ttt、ttt）占$\frac{3}{5}$．
（3）根據題意和圖示內容分析“親本均是純合子”，若甜味是顯性，則若A、C行的植株種子是甜味，B、D行的植株種子是甜味和非甜味；同理分析非甜味是顯性．
（4）B行植株的種子發育成的新個體（F₁）基因型設為$\frac{1}{2}$Aa，$\frac{1}{2}$AA，子代產生的配子A=$\frac{3}{4}$，a=$\frac{1}{4}$，進行隨機交配．則后代AA=$\frac{9}{16}$，Aa=$\frac{6}{16}$，aa=$\frac{1}{16}$，即甜味與非甜味比例是1：15．
故答案為：
（1）6   $\frac{1}{6}$
（2）①F₁表現型及比例為黃色：白色=1：1   
②母本tt基因突變成Tt，產生T 配子；父本減數第二次分裂tt未移向兩極，產生tt配子（或母本tt發生基因突變成Tt，減數分裂時，同源染色體未分離；父本正常產生t配子）
③$\frac{3}{5}$
（3）①甜味   甜味和非甜味    ②甜味和非甜味  非甜味
（4）1：15

點評 本題考查了基因的分離定律和自由組合定律的應用，要求考生能夠根據表格和題干信息確定基因型和表現型之間的關系，能夠根據基因的分離定律分析有關染色體數目變異的有關知識，并利用基因的自由組合定律進行有關概率的計算．