Question

7．已知玉米種子的有色（C）對(duì)無(wú)色（c）為顯性，非糯性（W）對(duì)糯性（w）為顯性，飽滿(mǎn)（S）對(duì)皺粒（s）為顯性．
（1）已知基因C、c位于9號(hào)染色體上，現(xiàn)有研究小組要探究基因W、w是否也位于9號(hào)染色體上，如果用這2個(gè)基因雜合的植株與隱性親本測(cè)交：
理論上如果子代的表現(xiàn)型及比例為有色非糯性：有色糯性：無(wú)色非糯性：無(wú)色糯性=1：1：1：1，則說(shuō)明基因W、w不位于9號(hào)染色體上．如果子代的表現(xiàn)型及比例為有色非糯性：無(wú)色糯性=1：1或有色糯性：無(wú)色非糯性=1：1，則說(shuō)明基因W、w位于9號(hào)染色體上且9號(hào)染色體減數(shù)分裂時(shí)沒(méi)有發(fā)生交叉互換．
（2）研究小組用這3個(gè)基因雜合的植株與隱性親本測(cè)交后得到如下的結(jié)果：
籽粒總數(shù)6708
有色，非糯性，皺粒    2216        無(wú)色，糯性，飽滿(mǎn)   2349
有色，糯性，皺粒    951         無(wú)色，非糯性，飽滿(mǎn)   974
有色，糯性，飽滿(mǎn)    99          無(wú)色，非糯性，皺粒   84
有色，非糯性，飽滿(mǎn)    15          無(wú)色，糯性，皺粒   20
①分析以上測(cè)交結(jié)果可知，基因W、w也位于9號(hào)染色體上且9號(hào)染色體在減數(shù)分裂第一次分裂前期發(fā)生了交叉互換．
②進(jìn)一步分析還可以確定基因S、s同樣位于9號(hào)染色體上，如果同一條染色體上非等位基因間的重組概率越小說(shuō)明它們?cè)谌旧�體上的距離越近，那么在9號(hào)染色體上呈線(xiàn)性排列的這三個(gè)基因中位于中間位置的是S（s）．
③假設(shè)該雜合體來(lái)自純系親本的雜交，寫(xiě)出親本的基因型親本的基因型是CCssWW和ccSSww．
（3）糯性玉米籽粒的含糖量和賴(lài)氨酸含量均高于普通玉米，作為鮮食玉米深受人們的喜愛(ài)．
①可以從（2）測(cè)交后代中選擇無(wú)色糯性飽滿(mǎn)的籽粒種植，通過(guò)連續(xù)自交可獲得穩(wěn)定遺傳的純種，此育種方法操作簡(jiǎn)便，但種植時(shí)其周?chē)?00m以?xún)?nèi)的田塊不能種植其它類(lèi)型的玉米．
②還可以從（2）測(cè)交后代中選擇有色糯性飽滿(mǎn)的籽粒種植得到植株A，再進(jìn)行如圖操作．
植株A經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂過(guò)程產(chǎn)生的花粉理論上有4種基因型（不考慮基因突變和染色體變異），將幼苗2經(jīng)不同處理所產(chǎn)生的植株分別自交，可以獲得有色糯性飽滿(mǎn)且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株是植株B（B或C）．
（4）玉米螟的幼蟲(chóng)蛀入玉米主莖或果穗內(nèi)致使玉米減產(chǎn)，轉(zhuǎn)入bt基因的玉米植株內(nèi)會(huì)表達(dá)產(chǎn)生bt毒蛋白，可以有效殺死玉米螟幼蟲(chóng)．這種育種方法的遺傳學(xué)原理是基因重組．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離的同時(shí)，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．

解答 解：（1）如果W、w是也位于9號(hào)染色體上，與C、c不遵循自由組合定律，遵循連鎖定律，連鎖的情況是C、W連鎖，c、w連鎖或者是C、w連鎖，cW連鎖，若C、W連鎖，基因型為CcWw的個(gè)體產(chǎn)生的配子的類(lèi)型及比例是CW：cw=1：1，測(cè)交后代的基因型及比例是CcWw：ccww=1：1，分別表現(xiàn)為有色非糯性和無(wú)色糯性，若是C、w連鎖，cW連鎖，CcWw產(chǎn)生的配子的類(lèi)型及比例是cW：Cw=1：1，測(cè)交后代的基因型及比例是ccWw：Ccww=1：1，前者的無(wú)色非糯性，后者是有色糯性；如果W、w不位于9號(hào)染色體上，與C、c遵循自由組合定律，CcWw產(chǎn)生的配子的類(lèi)型及比例是CW：cW：Cw：cw=1：1：1：1，測(cè)交后代的基因型及比例是CcWw：Ccww：ccWw：ccww=1：1：1：1，分別表現(xiàn)為有色非糯性、有色糯性、無(wú)色非糯性、無(wú)色糯性．
（2）①由測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，有色非糯性、有色糯性：無(wú)色非糯性：無(wú)色糯性=（2216+15）：（951+99）：（974+84）：（2349+20）≈2：1：1：2，測(cè)交后代的表現(xiàn)型及比例不是1：1：1：1，而是出現(xiàn)兩多、兩少現(xiàn)象，因此W、w也位于9號(hào)染色體上，由于9號(hào)染色體在減數(shù)分裂第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生了基因?yàn)閏W、Cw的配子，從而導(dǎo)致無(wú)色非糯性、有色糯性個(gè)體出現(xiàn)一定的比例．
②由測(cè)交實(shí)驗(yàn)可知，有色飽滿(mǎn)：有色皺粒：無(wú)色飽滿(mǎn)：無(wú)色皺粒=（99+15）：（2215+951）：（2349+917）：（84+20）≈1：30：30：1，非糯性皺粒：非糯性飽滿(mǎn)：糯性皺粒：糯性飽滿(mǎn)=（2215+84）：（15+947）：（951+20）：（99+2349）≈2.5：1：1：2.5，基因S、s同樣位于9號(hào)染色體上，如果同一條染色體上非等位基因間的重組概率越小說(shuō)明它們?cè)谌旧�體上的距離越近，那么在9號(hào)染色體上呈線(xiàn)性排列的這三個(gè)基因中位于中間位置的是S（s）．
③該雜合體的基因型是CcSsWw，產(chǎn)生的配子類(lèi)型較多的兩種是CsW、cSw，因此純系親本的基因型是CCssWW和ccSSww．
（3）①（2）測(cè)交后代中選擇無(wú)色糯性飽滿(mǎn)的籽粒ccwwS_，通過(guò)連續(xù)自交獲得能穩(wěn)定遺傳的純合體．
②植株A是有色糯性飽滿(mǎn)的籽粒，基因型是CcSs，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂過(guò)程產(chǎn)生的花粉理論上有四種基因型，分別是CS、Cs、cS、cs，幼苗2用秋水仙素處理，形成可育二倍體植株，可以產(chǎn)生有色糯性飽滿(mǎn)且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株，植株C是單倍體高度不育，不能有色糯性飽滿(mǎn)且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株．
（4）由題意知，該育種方法是基因工程育種，原理是基因重組．
故答案為：
（1）有色非糯性：有色糯性：無(wú)色非糯性：無(wú)色糯性=1：1：1：1        有色非糯性：無(wú)色糯性=1：1或有色糯性：無(wú)色非糯性=1：1
（2）①前    交叉互換    
 ②S（s）
③親本的基因型是CCssWW和ccSSww
（3）①連續(xù)自交    
 ②4       植株B
（4）基因重組

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用條件，連鎖與交換定律，單倍體育種、雜交育種、基因工程育種的原理和方法，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推理、解答問(wèn)題．