Question

玉米是一種雌雄同株的二倍體（2n=20）植物，其頂部開雄花，下部開雌花，玉米籽粒的顏色與細胞中的色素有關，當細胞中含有甲物質時呈紫色，含有乙物質時呈紅色，無甲和乙時呈白色．與這些色素合成有關的部分酶和基因情況如下表所示（注：各對等位基因中的顯性基因對隱性基因完全顯性，隱性基因不能控制相應酶的合成，并且在形成配子過程中不發生交叉互換）．請回答問題：

酶
控制酶合成的基因	A	B	D
相應的等位基因	a	b	d
基因所在的染色體	9號	10號	10號

（1）現有純合紅色玉米粒，請在圖中畫出基因在染色體上可能的位置關系．（注：方框內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，并標上相應的基因符號）．
（2）若紅色的籽粒長成的某一玉米植株自交，所結籽粒的性狀分離比為紫：紅：白=0：3：1，則該植株的基因型為

 

．
（3）若某一基因型為AaBbDd的玉米植株自交，所結籽粒的性狀及分離比為

 

或

 

．
（4）若用基因型為YyRr（兩對基因自由組合）的玉米二倍體植物的花藥進行離體培養，在獲得由花粉發育成的單倍體植株的同時，也會得到一些由花藥壁細胞發育成的二倍體植．二者幼胚期在形態上并無明顯差別．若想在幼胚期就區分出是哪種胚，可以采用

 

的方法對它們加以區分；在對由花粉發育成的單倍體植株和由花藥壁細胞發育成的二倍體植株培養過程中，有一部分單倍體能自然加倍成為二倍體植株，鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是

 

．
（5）對（4）中所述花藥離體培養過程中得到的幼胚，用0.2%～0.4%的秋水仙素進行處理，得到了許多染色體數目增加一倍的植株，秋水仙素能夠導致染色體數目加倍的原因是

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用

專題：

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；但是B和D基因均位于10號染色體上，因此基因連鎖．

解答： 解：（1）根據題意可知，有紅色物質的生成肯定存在酶1和酶2，即肯定有A和B基因，而不能存在D基因，因此純合紅色玉米粒的基因型為AABBdd．由于BB和dd基因均在10號染色體上，因此答案如圖．
（2）根據題意可知，紅色植株的基因型為A_B_dd，白色植株的基因型應為aa____或__bb__．由于該紅色的籽粒長成的某一玉米植株自交，所結籽粒的性狀分離比為紫：紅：白=0：3：1，即表示前面兩對基因中有一對是雜合子，因此則該植株的基因型為AaBBdd或AABbdd．
（3）基因型為AaBbDd的玉米植株中，若基因分布情況為A∥a、BD∥bd，則該植株自交，所結籽粒的性狀及分離比為紫色：白色=9：7；若基因分布情況為A∥a、Bd∥bD，則該植株自交，所結籽粒的性狀及分離比為紫色：紅色：白色=6：3：7．
（4）根據題意可知，由花粉發育成的單倍體植株只有一個染色體組，而由花藥壁細胞發育成的二倍體植株有2個染色體組，由于染色體可以在顯微鏡下觀察到，因此可以采用顯微鏡觀察（細胞）染色體數目的方法對它們加以區分；由于由花粉發育成的單倍體植株自然加倍成為二倍體植株處于純合子，而由花藥壁細胞發育成的二倍體植株為雜合子．因此可以將植株分別自交，子代性狀表現一致的是自然加倍的植株，子代出現性狀分離的是花藥壁細胞植株．
（5）秋水仙素能夠導致染色體數目加倍的原因是秋水仙素能抑制紡錘體的產生．
故答案為：
（1）見圖
（2）AaBBdd或AABbdd
（3）紫色：紅色：白色=6：3：7或紫色：白色=9：7
（4）顯微鏡觀察（細胞）染色體數目  
將植株分別自交，子代性狀表現一致的是自然加倍的植株，子代出現性狀分離的是花藥壁細胞植株
（5）秋水仙素能抑制紡錘體的產生

點評：本題考查基因自由組合定律和基因連鎖的相關知識，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．