Question

玉米子粒的胚乳黃色（A）對(duì)白色（a）為顯性，非糯（B）對(duì)糯（b）為顯性．兩對(duì)性狀自由組合．今有兩種基因型純合的玉米子粒，其表現(xiàn)型分別為：黃色非糯、白色糯．
（1）請(qǐng)用以上兩種玉米子粒作為親本，通過(guò)雜交試驗(yàn)獲得4種子粒表現(xiàn)型分別為黃色非糯、黃色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1（用遺傳圖解回答）．若親本不變，要獲得上述4種子粒，但比例接近9：3：3：1，則這個(gè)雜交試驗(yàn)與前一個(gè)雜交試驗(yàn)的主要區(qū)別是什么？（用文字回答）
（2）如果上述的白色糯玉米不抗某種除草劑，純合黃色非糯玉米抗該除草劑其抗性基因位于葉綠體DNA上，那么，如何用這兩種玉米作親本通過(guò)雜交試驗(yàn)獲得抗該除草劑的白色糯玉米？
（3）現(xiàn)有多株白色糯玉米，對(duì)其花粉進(jìn)行射線(xiàn)處理后，再進(jìn)行自交．另一些白色糯玉米植株，花粉不經(jīng)過(guò)射線(xiàn)處理，進(jìn)行自交．結(jié)果，前者出現(xiàn)黃色糯子粒，后者全部潔白色糯子粒．由此可推測(cè)，黃色子粒的出現(xiàn)是基因發(fā)生

 

的結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是射線(xiàn)誘發(fā)

 

的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變．
（4）在適宜時(shí)期，取基因型雜合黃色非糯植株（體細(xì)胞染色體為20條）的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，對(duì)獲得的幼苗用

 

進(jìn)行處理，得到一批可育的植株，其染色體數(shù)為

 

．這些植株均自交，所得子粒性狀在同一植株上表現(xiàn)

 

（一致、不一致），在植株群體中表現(xiàn)

 

（一致、不一致）．
（5）采用基因工程技術(shù)改良上述玉米的品質(zhì)時(shí)，選用大豆種子貯藏蛋白基因?yàn)槟康幕�因．該目的基因與作為

 

的質(zhì)粒組裝成為重組DNA分子時(shí)，需要用

 

和連接酶．為便于篩選獲得了目的基因的受體細(xì)胞，所用的質(zhì)粒通常具有

 

．將目的基因?qū)�入離體的玉米體細(xì)胞后，需要采用

 

技術(shù)才能獲得具有目的基因的玉米植株．

Answer 1

考點(diǎn)：基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制，且兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體，F(xiàn)₁減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因一定分離，非等位基因（位于非同源染色體上的非等位基因）自由組合，且同時(shí)發(fā)生；F₂中有16種組合方式，9種基因型，4種表現(xiàn)型，比例9：3：3：1．誘變育種是利用物理因素（X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變．

解答： 解：（1）由題意分析可知，通過(guò)雜交試驗(yàn)獲得4種子粒，表現(xiàn)型分別為黃色非糯、黃色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1，該比例屬于測(cè)交比例，親本應(yīng)為AaBb×aabb測(cè)交的形式，如下圖所示：

而要得到子代比例為9：3：3：1，則親本應(yīng)為AaBb自交的形式．這個(gè)雜交試驗(yàn)與前一個(gè)雜交試驗(yàn)的主要區(qū)別是：前一個(gè)答案是F₁進(jìn)行測(cè)交；后一個(gè)試驗(yàn)讓F₁進(jìn)行自交．
（2）葉綠體DNA上的基因的遺傳方式屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳，具有母系遺傳的特點(diǎn)，子代的表現(xiàn)型與母本一致．可以擇黃色非糯玉米為母本，白色糯玉米父本進(jìn)行雜交，獲得F₁．再以F₁為母本，白色糯玉米為父本進(jìn)行雜交，獲得的雜交后代中就會(huì)有抗除草劑的白色糯玉米．也可以用一下圖解表示：

（3）用射線(xiàn)處理生物會(huì)導(dǎo)致基因突變的發(fā)生，基因突變的結(jié)果的產(chǎn)生等位基因，基因突變的實(shí)質(zhì)是DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化． 
（4）雜合玉米（AaBb）為二倍體，用其花粉（AB、Ab、aB、ab）進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到的幼苗為單倍體，是高度不育的，必須對(duì)其用秋水仙素進(jìn)行處理，使染色體加倍才能得到可育的植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb），其染色體數(shù)為20．這些植株均為純合體，若均自交，后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，所得子粒性狀在同一植株上表現(xiàn)一致，在植株群體中表現(xiàn)不一致，共有四種．
（5）基因工程中常以質(zhì)粒作為運(yùn)載體運(yùn)載目的基因，獲得重組DNA分子時(shí)，需要用限制性?xún)?nèi)切酶和連接酶分別作為基因“剪刀”和“針線(xiàn)”．為便于篩選獲得了目的基因的受體細(xì)胞，所用的質(zhì)粒通常具有標(biāo)記基因．將目的基因?qū)�入離體的玉米體細(xì)胞后，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能獲得具有目的基因的玉米植株．
故答案是：
（1）

前一個(gè)答案是F₁進(jìn)行測(cè)交；后一個(gè)試驗(yàn)讓F₁進(jìn)行自交．
（2）選擇黃色非糯玉米為母本，白色糯玉米父本進(jìn)行雜交，獲得F₁．再以F₁為母本，白色糯玉米為父本進(jìn)行雜交，獲得的雜交后代中就會(huì)有抗除草劑的白色糯玉米．
或答：

第二次雜交后代中就會(huì)有抗除草劑的白色糯玉米
（3）突變     DNA
（4）秋水仙素     20     一致      不一致
（5）運(yùn)載體      限制性?xún)?nèi)切酶      標(biāo)記基因      植物組織培養(yǎng)

點(diǎn)評(píng)：本題要求掌握和理解自由組合定律的實(shí)質(zhì)、基因突變、基因工程等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，非同源染色體上的非等位基因才能自由組合．通過(guò)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．