Question

18．請分析回答有關玉米遺傳變異的有關問題：
（1）玉米非甜味（D）對甜味（d）為顯性，非糯性（G）對糯性（g）為顯性，兩對基因獨立遺傳．現有甲、乙、丙三個品系的純種玉米，其基因型如表所示：

品系	甲	乙	丙
基因型	DDGG	ddGG	DDgg

①若要利用玉米非糯性與糯性這一對相對性狀來驗證基因分離定律，可作為親本的組合有甲與丙（或乙與丙）
②現有純種非甜非糯玉米與甜味糯性玉米雜交得F1，F1與某品種雜交，后代的表現型及比例是 非甜非糯：甜味非糯=3：1，那么該品種的基因型是DdGG．若再從其雜交后代選出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占$\frac{1}{8}$．
（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因d控制．基因e對d起增強效應，從而形成超甜玉米．研究發(fā)現，d位于9號染色體上，e對d增強效應的具體表現是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比較甜），EE則無效．最初研究者為驗證d和e基因獨立遺傳，設計了如下的實驗：用雜合子普通玉米（DdEe）與超甜玉米（ddee）雜交，取所結的子粒，測定蔗糖的含量，若表現型及其比例為普通：比較甜：非常甜=2：1：1時，則d和e基因獨立遺傳．但實際結果是，子代的表現型僅有普通和非常甜兩種，且數量大致相等．對此結果的合理解釋是：兩對基因同在9染色體上，而且D、E基因在一條染色體上．
（3）如果玉米第6號染色體的兩條姐妹染色單體之間發(fā)生部分交換，通常對生物的遺傳有無影響？為什么？沒有，因為兩條姐妹染色單體是由一條染色體復制而來，交換的部分控制性狀的基因相同．
（4）為了提高玉米的產量，在農業(yè)生產中使用的玉米種子都是雜交種．現有長果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黃粒（F）兩個玉米雜合子品種，為了達到長期培育長果穗黃粒（HhFf）玉米雜交種的目的，科研人員設計了如圖所示的快速育種方案．其中的處理方法A和B分別是指花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理．以上方案所依據的育種原理有基因重組、染色體變異（填兩個）．

Answer 1

分析 1、基因分離定律的實質：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；生物體在進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代．
2、基因自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）分離定律的實質是等位基因隨同源染色體的分開而分離，所以選甲×丙或乙×丙，才會出現一個個體中存在等位基因Gg．純種非甜非糯玉米與甜味糯性玉米雜交得F₁ ，F₁基因型為DdGg，F₁與某品種雜交，后代的表現型及比例是非甜非糯：甜味非糯=3：1，則該品種為DdGG．雜交后代中甜味非糯的基因型為ddG_（$\frac{1}{2}$ddGG，$\frac{1}{2}$ddGg），其自交后代甜味糯性玉米（ddgg）概率是$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$．
（2）如果兩對基因獨立遺傳，則DdEe×ddee→DdEe（普通）、Ddee（普通）、ddEe（比較甜）、ddee（非常甜），因此子代表現型及比例為普通：比較甜：非常甜=2：1：1．由于子代測交結果是普通：非常甜=1：1，不符合1：1：1：1，所以這兩對基因不遵循自由組合規(guī)律，即這兩對基因位于一對同源染色體上（9號染色體），而且D、E基因在一條染色體上．
（3）由于是由一條染色體復制而來，交換的部分控制性狀的基因相同，所以對生物的遺傳沒有影響．
（4）由圖可知，F₁是純合子，所以自交不會出現性狀分離，可以留種，故在短時間內獲得純合子的方法是單倍體育種，F₁獲得過程是單倍體育種，原理是染色體變異，即A是花藥離體培養(yǎng)，B是秋水仙素處理．F₁中雜交得雜交種過程原理是基因重組．
故答案為：
（1）①甲與丙（或乙與丙）   ②DdGG      $\frac{1}{8}$
（2）普通：比較甜：非常甜=2：1：1     兩對基因同在9染色體上，而且D、E基因在一條染色體上  
（3）沒有   因為兩條姐妹染色單體是由一條染色體復制而來，交換的部分控制性狀的基因相同  
（4）花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理    基因重組、染色體變異

點評 本題結合圖解，考查基因分離定律和基因自由組合定律、生物變異及應用，要求考生理解和掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實質；識記生物變異的類型，掌握可遺傳變異在育種中的應用，能結合所學的知識準確答題．