Question

17．玉米是重要的粮食作物，请回答下列有关玉米遗传变异的问题：
（1）玉米有早熟和晚熟两个品种，该性状的遗传涉及两对等位基因，分别用A、a，B、b表示．为探究玉米早熟和晚熟的遗传规律，科学家进行了杂交实验：
实验1：早熟×晚熟，F_l表现为早熟，F₂表现为15早熟：1晚熟；
实验2：早熟×晚熟，F_l表现为早熟，F₂表现为3早熟：1晚熟；
①实验1F₁测交后代的表现型及比例为早熟：晚熟=3：1．如果对F₂中早熟品种测交，其后代表现型为1：1的个体占$\frac{4}{15}$．
②实验2的亲本中，早熟品种的基因型为AAbb或aaBB，F₂中早熟品种自交，后代中早熟与晚熟的比例为5：1．
（2）假设决定玉米抗寒与不抗寒的基因在叶绿体DNA上，用抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需用表现型为抗寒晚熟的个体作母本，纯合的抗寒早熟个体最早出现在F₂代．
（3）玉米有黄粒品种，如果有一黄粒玉米变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体数目变异，将这一变异玉米和正常玉米杂交，得到的F₁是淡黄粒．F₁自交，则F₂代中黄粒个体占$\frac{1}{4}$．如果让淡黄粒玉米与白粒玉米杂交，后代玉米的表现型及比例为淡黄粒：白粒=1：1．

Answer 1

分析 1、根据题意分析可知：早熟×晚熟，F₁表现为早熟，F₂表现为15早熟：1晚熟，是（9：3：3）：1的变式，符合基因的自由组合定律．说明只有双隐性时才表现为晚熟．因此，早熟品种的基因型有8种，分别是AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb，晚熟品种的基因型为aabb．
2、白粒玉米的体细胞缺少一对染色体，属于染色体数目的变异．

解答 解：（1）①实验1F₁的基因型为AaBb，测交后代的表现型及比例为早熟（AaBb、Aabb、aaBb）：晚熟（aabb）=3：1．如果对F₂中早熟品种（1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb）测交，其后代表现型为1：1的个体有Aabb和aaBb，占$\frac{4}{15}$．
②由于实验2中早熟×晚熟，F₁表现为早熟，F₂表现为3早熟：1晚熟．因此亲本早熟品种的基因型为AAbb或aaBB，晚熟品种的基因型为aabb，F₁表现为早熟，其基因型为Aabb或aaBb．F₂中早熟品种（$\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb或$\frac{1}{3}$aaBB、$\frac{2}{3}$aaBb）自交，后代中早熟与晚熟的比例为（$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{3}{4}$）：（$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$）=5：1．
（2）假设决定玉米抗寒与不抗寒的基因在叶绿体DNA上，用抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需用表现型为抗寒晚熟的个体作母本，纯合的抗寒早熟个体最早出现在F₂代．
（3）染色体变异包括结构变异和数目变异，现检查发现白粒玉米的体细胞缺少一对染色体，属于染色体数目的变异．将这一变异玉米和正常玉米杂交，得到的F₁是淡黄粒，相当于杂合体．F₁自交，则F₂代中黄粒个体占$\frac{1}{4}$．如果让淡黄粒玉米与白粒玉米杂交，后代玉米的表现型及比例为淡黄粒：白粒=1：1．
故答案为：
（1）①早熟：晚熟=3：1   $\frac{4}{15}$     ②AAbb或aaBB    5：1 
（2）抗寒晚熟   F₂
（3）染色体数目       $\frac{1}{4}$     淡黄粒：白粒=1：1

点评 本题综合考查基因的自由组合定律、染色体变异的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．本题难度中等，考查相对综合，是学生提升获取信息、审题、分析能力的较好选择．