Question

5．玉米是一年生雌雄同株異花授粉植物，其籽粒的顏色受兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制．A基因存在時(shí)，能合成酶Ⅰ；B基因存在時(shí)，酶Ⅱ的合成受到抑制．籽粒顏色的轉(zhuǎn)化關(guān)系為：白色$\stackrel{酶Ⅰ}{→}$黃色$\stackrel{酶Ⅱ}{→}$紫色．
研究發(fā)現(xiàn)純合紫粒玉米的花粉完全敗育，不具備受精能力，其它類型玉米的花粉正常．將雜合白粒玉米和純合紫粒玉米進(jìn)行間行種植，F(xiàn)₁中收獲得到的玉米共有三種類型：白粒、黃粒和紫粒．回答下列問題：
（1）從F₁中隨機(jī)選取一粒玉米，能否通過顏色直接判斷其母本是白粒玉米還是紫粒玉米？并闡明理由．能，由于純合紫粒玉米花粉完全敗育，因此紫粒植株上收獲到的玉米為雜交的結(jié)果，子代為黃�；蜃狭�；白粒植株上收獲到的玉米為自交的結(jié)果，子代均為白粒．所以F₁中白粒的母本為白粒玉米，紫�；螯S粒的母本為紫粒玉米．
（2）請(qǐng)用F₁為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)一代雜交實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證A、a和B、b基因符合自由組合定律．（要求：寫出實(shí)驗(yàn)方案，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果．）
實(shí)驗(yàn)方案：選擇F₁中黃粒玉米自交，統(tǒng)計(jì)后代籽粒表現(xiàn)型種類及比例
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：后代黃粒：紫粒：白粒=9：3：4．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：玉米籽粒的顏色受兩對(duì)等位基因A、a和B、b控制，A基因、B基因都存在時(shí)，只能合成酶Ⅰ，表現(xiàn)為黃色，基因型為A_B_；A基因存在時(shí)，B基因不存在時(shí)，能合成酶Ⅰ和酶Ⅱ，表現(xiàn)為紫色，基因型為A_bb；A基因不存在時(shí)，不能合成酶Ⅰ，表現(xiàn)為白色，基因型為aa__．

解答 解：（1）純合紫粒玉米的基因型為AAbb，其花粉完全敗育，不具備受精能力．雜合白粒玉米的基因型為aaBb．將雜合白粒玉米和純合紫粒玉米進(jìn)行間行種植，F(xiàn)₁中收獲得到的玉米共有三種類型：白粒、黃粒和紫粒．由于純合紫粒玉米花粉完全敗育，因此紫粒植株上收獲到的玉米為雜交的結(jié)果，子代為黃粒或紫粒；白粒植株上收獲到的玉米為自交的結(jié)果，子代均為白粒．所以F₁中白粒的母本為白粒玉米，紫�；螯S粒的母本為紫粒玉米．
（2）實(shí)驗(yàn)方案：選擇F₁中黃粒玉米（AaBb）自交，統(tǒng)計(jì)后代籽粒表現(xiàn)型種類及比例；
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如果后代出現(xiàn)黃粒：紫粒：白粒=9：3：4，符合9：3：3：1的變式，說明A、a和B、b基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．
故答案為：
（1）能    由于純合紫粒玉米花粉完全敗育，因此紫粒植株上收獲到的玉米為雜交的結(jié)果，子代為黃�；蜃狭�；白粒植株上收獲到的玉米為自交的結(jié)果，子代均為白粒．所以F₁中白粒的母本為白粒玉米，紫�；螯S粒的母本為紫粒玉米
（2）實(shí)驗(yàn)方案：選擇F₁中黃粒玉米自交，統(tǒng)計(jì)后代籽粒表現(xiàn)型種類及比例
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：后代黃粒：紫粒：白粒=9：3：4

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題的能力．