Question

20．豌豆和玉米都可作為遺傳實驗材料．請回答下列問題：
（1）玉米為雌雄同株異花植物．在雜交實驗中，為避免玉米、豌豆自交，對雌花所采取的常用措施分別為套袋、人工去雄．
（2）某生物興趣小組取純合豌豆雜交進行了以下實驗：

親本	F1	F2
高莖圓粒、矮莖皺粒	高莖圓粒	高莖圓粒（65%）、高莖皺粒（10%）、 矮莖圓粒（10%）、矮莖皺粒（15%）

分析實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論有：（不考慮交叉互換）
①因為F₂中高莖與矮莖的比是3：1，圓粒和皺粒的比是3：1，所以高莖和矮莖、圓粒和皺粒分別由一對等位基因控制．
②因為F₂中四種表現(xiàn)型的比例不是9：3：3：1，所以控制兩對相對性狀的等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律．
（3）玉米非甜（H）對甜（h）為顯性，其基因位于常染色體上，H^-和h^-表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失（缺失區(qū)段不包括H和h基因）．缺失不影響減數(shù)分裂過程．染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細(xì)胞可育．
①現(xiàn)有基因型分別為HH、Hh、H^-h、hh^-、hh的5種玉米，欲設(shè)計實驗驗證“染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細(xì)胞可育”的結(jié)論，可選擇基因型為H^-h×hh的測交親本組合進行正反交實驗．
②若上述結(jié)論成立．以H^-h個體為母本，Hh^-個體為父本雜交得植株間隨機受粉，則后代的表現(xiàn)型及比例是非甜：甜=11：1．

Answer 1

分析 1、玉米是單性花，且雌雄同株，玉米間行種植，既有同株間的異花傳粉，也有不同種間的異花傳粉．豌豆是雌雄同株同花，自花傳粉植物．
2、基因位于常染色體上，H′和h′表示該基因所在染色體發(fā)生部分缺失（缺失區(qū)段不包括H和h基因），缺失不影響減數(shù)分裂過程．染色體缺失的精子不育，而染色體缺失的卵細(xì)胞可育，這是審題的關(guān)鍵．

解答 解：（1）玉米為雌雄同株異花植物，豌豆為雌雄同株同花植物，所以在雜交實驗中，為避免玉米、豌豆自交，對雌花所采取的常用措施分別為套袋和人工去雄．
（2）根據(jù)題意和圖表分析可知：F₂中高莖與矮莖的比是3：1，圓粒和皺粒的比是3：1，說明高莖和矮莖、圓粒和皺粒分別由一對等位基因控制．而F₂中四種表現(xiàn)型的比例不是9：3：3：1，說明 控制兩對相對性狀的等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律．
（3）①題干中給出了5種植株的基因型，要求通過測交實驗驗證“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論．解題的“題眼”是測交的概念：測交親本之一為雜合體，符合題意的有①Hh和②H^-h；另外一個為隱性純合體，符合題意的有③hh和④hh^-．其中①③測交，因為沒有染色體缺失，不能選；①④測交，正反交結(jié)果相同，無法判斷，也不能選；②④測交雖然正反交結(jié)果不相同，但由于雌、雄配子中同時出現(xiàn)染色體缺失，不能作出“染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育”的結(jié)論；只有②③組合是符合題意的，故測交親本組合為hh（♀）×H^-h（♂）或H^-h（♀）×hh^-（♂）．
②H′h的個體可產(chǎn)生雌配子2種：H^-、h，且比例為1：1，；Hh′的個體可產(chǎn)生雄配子2種H、h^-，但可育的為H，F(xiàn)₁植株基因型為HH^-、Hh、其隨機受粉，雌配子種類及比例為H：H^-：h=2：1：1；雄配子種類及比例為：H：h=2：1．則后代的表現(xiàn)型及比例是非甜：甜=11：1
故答案為：
（1）套袋    人工去雄
（2）①F₂中高莖與矮莖的比是3：1，圓粒和皺粒的比是3：1
②F₂中四種表現(xiàn)型的比例不是9：3：3：1   控制兩對相對性狀的等位基因的遺傳不遵循基因的自由組合定律
（3）①H^-h×hh（或H^-hXhh^-）
②非甜：甜=11：1

點評 本題考查基因的自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用相關(guān)知識點，意在考查學(xué)生對所學(xué)知識的理解與掌握程度，培養(yǎng)學(xué)生判斷基因型和表現(xiàn)型的能力．特別注意染色體缺失的花粉不育，而染色體缺失的雌配子可育．