Question

玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性．两对性状自由组合．今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型分别为：黄色非糯、白色糯．
（1）请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4种子粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1（用遗传图解回答）．若亲本不变，要获得上述4种子粒，但比例接近9：3：3：1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）
（2）如果上述的白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？
（3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，再进行自交．另一些白色糯玉米植株，花粉不经过射线处理，进行自交．结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部洁白色糯子粒．由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生

 

的结果，其实质是射线诱发

 

的分子结构发生了改变．
（4）在适宜时期，取基因型杂合黄色非糯植株（体细胞染色体为20条）的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用

 

进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为

 

．这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现

 

（一致、不一致），在植株群体中表现

 

（一致、不一致）．
（5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因．该目的基因与作为

 

的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用

 

和连接酶．为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有

 

．将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用

 

技术才能获得具有目的基因的玉米植株．

Answer 1

考点：基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体，F₁减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生；F₂中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1．诱变育种是利用物理因素（X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变．

解答： 解：（1）由题意分析可知，通过杂交试验获得4种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1，该比例属于测交比例，亲本应为AaBb×aabb测交的形式，如下图所示：

而要得到子代比例为9：3：3：1，则亲本应为AaBb自交的形式．这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是：前一个答案是F₁进行测交；后一个试验让F₁进行自交．
（2）叶绿体DNA上的基因的遗传方式属于细胞质遗传，具有母系遗传的特点，子代的表现型与母本一致．可以择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米父本进行杂交，获得F₁．再以F₁为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米．也可以用一下图解表示：

（3）用射线处理生物会导致基因突变的发生，基因突变的结果的产生等位基因，基因突变的实质是DNA分子结构发生了变化． 
（4）杂合玉米（AaBb）为二倍体，用其花粉（AB、Ab、aB、ab）进行离体培养，得到的幼苗为单倍体，是高度不育的，必须对其用秋水仙素进行处理，使染色体加倍才能得到可育的植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb），其染色体数为20．这些植株均为纯合体，若均自交，后代不会发生性状分离，所得子粒性状在同一植株上表现一致，在植株群体中表现不一致，共有四种．
（5）基因工程中常以质粒作为运载体运载目的基因，获得重组DNA分子时，需要用限制性内切酶和连接酶分别作为基因“剪刀”和“针线”．为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有标记基因．将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用植物组织培养技术才能获得具有目的基因的玉米植株．
故答案是：
（1）

前一个答案是F₁进行测交；后一个试验让F₁进行自交．
（2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米父本进行杂交，获得F₁．再以F₁为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米．
或答：

第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米
（3）突变     DNA
（4）秋水仙素     20     一致      不一致
（5）运载体      限制性内切酶      标记基因      植物组织培养

点评：本题要求掌握和理解自由组合定律的实质、基因突变、基因工程等相关知识点，非同源染色体上的非等位基因才能自由组合．通过分析和实验设计培养了学生利用所学知识解决实际问题的能力．