Question

【题目】玉米的籽粒颜色有紫色、白色和花斑之分．为研究玉米籽粒颜色的遗传规律，科研人员进行了系列实验．
（1）用紫色籽粒玉米进行自交，偶然发现后代表现为紫色：花斑：白色=12：3：1，据此推测： ①该玉米基因型为（用基因A与a，B与b，C与c…表示）．
②花斑籽粒的基因型是 ． 对花斑籽粒进行测交，表现型及比例为 ．
③已知亲本紫色籽粒玉米为纯种，从基因组成上推测出现上述现象的原因为 ． （举一例说明即可）
（2）多年后研究发现玉米籽粒花斑性状的出现与9号染色体上的C基因、Ds基因和Ac基因有关．玉米籽粒不同颜色的形成机理如图所示．
①花斑籽粒的出现受到基因调控，所以不同于一般的基因突变．
②白色籽粒的出现是由于该染色体上 ， 导致C基因被破坏．
③花斑籽粒中紫色斑点出现的原因是：种子形成过程中， ．
（3）依据上述机理，利用Ac和Ds（序列已知）特有的功能，可用于研究： ．

Answer 1

【答案】
（1）AaBb（合理即给分,如AaBbCC）；A_bb或aaB_（合理即给分）；花斑：白色=2：1；AABB（AAbb或aaBB）突变为AaBb
（2）Ac和Ds；Ac激活Ds,使Ds“跳离”原位置并插入C中；某些细胞中Ac激活Ds从C基因处移走,C基因表达,出现紫色；Ds从C基因上移走的早晚（产生紫色斑点的细胞分裂次数）
（3）被插入基因的功能（基因突变的位置；获取被插入基因）
【解析】解：（1）①根据分析，该玉米基因型为AaBb．②由于12：3：1是9（A_B_）：3（A_bb）：3（aaB_）：1（aabb）的变式，12=9+3，其中的3可能是3A_bb，也可能是3aaB_，所以花斑籽粒的基因型是A_bb或aaB_．

两种A_bb或aaB_，测交后的分离比是相同的，以3A_bb为例： AAbb： Aabb； AAbb×aabb→ Aabb； Aabb×aabb→ （ Aabb+ aabb）；所以对花斑籽粒进行测交，表现型及比例为花斑（ Aabb+ Aabb）：白色（ aabb）=2：1．③根据分析纯种紫色籽粒玉米的基因型为AABB、AAbb或AABB、aaBB，而该株紫色籽粒玉米的基因型是AaBb，所以从基因组成上推测出现上述现象的原因为 AABB（AAbb或aaBB）突变为AaBb．（2）①根据图形可以看出出现紫色的原因是C基因表达的结果，而花斑籽粒形成的原因是部分细胞含有C基因，部分细胞不含C基因，不含C基因的原因是C基因被Ds基因破坏掉，Ds破坏C基因的原因是受Ac基因的影响，花斑籽粒的出现受到Ac和Ds基因调控，所以不同于一般的基因突变．②白色籽粒的出现是由于该染色体上Ac激活Ds，使Ds“跳离”原位置并插入C中，导致C基因被破坏．③花斑籽粒中紫色斑点出现的原因是：种子形成过程中，某些细胞中Ac激活Ds从C基因处移走，C基因表达，出现紫色．紫色斑点的大小由Ds从C基因上移走的早晚（产生紫色斑点的细胞分裂次数）决定．（3）依据上述机理，利用Ac和Ds（序列已知）特有的功能因为Ac可以激活Ds，Ds基因可以移走，所以可以破坏某些基因，基因被破坏后，相应的性状改变，因此可用于研究被插入基因的功能．

所以答案是：（1）①AaBb（合理即给分，如AaBbCC）；②A_bb或aaB_（合理即给分）花斑：白色=2：1；③AABB（AAbb或aaBB）突变为AaBb；（2）①Ac和Ds；②Ac激活Ds，使Ds“跳离”原位置并插入C中；③某些细胞中Ac激活Ds从C基因处移走，C基因表达，出现紫色；Ds从C基因上移走的早晚（产生紫色斑点的细胞分裂次数）；（3）被插入基因的功能（基因突变的位置；获取被插入基因）

【考点精析】关于本题考查的基因的自由组合规律的实质及应用，需要了解基因的自由组合定律的实质是：位于非同源 染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时， 非同源染色体上的非等位 基因 自由组合才能得出正确答案．