Question

17．玉米是遗传学常用的实验材料．它是雌雄同株异花植物（图甲），其性别受基因控制．实验证明，如果改变某些基因的组成，可使玉米从雌雄同株变成雌雄异株．玉米的雌花序由显性基因B控制，雄花序由显性基因T控制（两对基因位于非同源染色体上）．当基因型为bb时，植株就不长雌花序．基因型为tt时，植株中原来的雄花序转为雌花序．现有四种纯合的玉米品种如图所示，利用四种玉米品种作亲本，进行杂交试验，试回答下列问题：

（1）如果用乙和丙进行杂交，产生的F1代自交，则F2代中的雌雄同株、雄株、雌株之比为9：3：4，其中表现型跟图中的丙相同的比例为$\frac{3}{16}$，基因型与丁相同的在雌株中所占比例为$\frac{1}{4}$．
（2）如果用乙和丁进行杂交，产生的后代的表现型与图中的乙相同，这种后代与图中的丁类型的个体杂交，产生的后代中雄株和雌株比例为1：1．
（3）某良种场有乙、丙、丁三种玉米品种，提供给农民的杂交玉米种子必须是用乙、丙杂交产生的种子，原因是这样产生的后代为雌雄同株，种植后才能正常传粉产生种子．
（4）某同学为了验证B和b、T和t两对等位基因位于非同源染色体上，利用甲和丁植株间行种植，使其自然授粉．完成其后步骤，并预测实验结果．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：两对基因位于非同源染色体上，说明符合基因的自由组合定律．根据题干中“玉米的雌花序是由显性基因B控制的，雄花序则由T控制．当基因型为bb时，植株就不长雌花序．基因型为tt时，植株中原来的雄花序转为雌花序”，可推测出雌雄同株为B_T_，雌株为B_tt、bbtt：雄株为bbT_．甲、乙、丙、丁为四种纯合的玉米品种，故甲雌雄同株为BBTT，乙雄株为bbTT，丙雌株顶端和叶腋都生长雌花序，故基因型为BBtt，丁雌株顶端生长雌花序但叶腋不结籽，再结合题干中“当基因型为bb时，植株就不长雌花序”判断其基因型为bbtt．

解答 解：（1）如果用乙bbTT和丙BBtt进行杂交，F₁的基因型是BbTt，表现型为雌雄同株异花．自交产生的F₂有B T 、bbT 、B tt和bbtt，比例为9：3：3：1，由以上分析可推知，F₂表现型雌雄同株异花、雄株、雌株，其分离比为9：3：4．其中表现型跟图中的丙相同，即B_tt的比例为$\frac{3}{16}$．基因型与丁相同的，即bbtt，在雌株中所占比例为$\frac{1}{4}$．
（2）如果用乙bbTT和丁bbtt进行杂交，产生的后代的基因型为bbTt，表现型为雄株，故表现型与图中的乙雄株相同．若这种后代bbTt为雄株与图中甲BBTT杂交，后代均为雌雄同株；若这种后代bbTt为雄株与图中丙雌株BBtt杂交，后代均为雌雄同株；若这种后代bbTt为雄株与图中丁雌株bbtt杂交，产生的后代中雄株（bbTt）：雌株（bbtt）=1：1．
（3）某良种场有乙（bbTT）、丙（BBtt）、丁（bbtt）三种玉米品种，由于乙（bbTT）和丙（BBtt）产生的后代为雌雄同株（BbTt），种植后能正常传粉产生种子，因此提供给农民的杂交玉米种子必须是用乙和丙杂交产生的种子．
（4）某同学为了验证B和b、T和t两对等位基因位于非同源染色体上，利用甲和丁植株间行种植，使其自然授粉，选取丁植株上结的种子F₁（BbTt），单独种植（自交），收获种子F₂，种植F₂，观察F₂植株性状，根据基因的自由组合定律，后代雌雄同株：雄株：雌株=9：3：4．
故答案为：
（1）9：3：4    $\frac{3}{16}$    $\frac{1}{4}$     
（2）乙     丁
（3）乙、丙     这样产生的后代为雌雄同株，种植后才能正常传粉产生种子
（4）选取丁植株上结的种子F₁（BbTt），单独种植（自交），收获种子F₂，种植F₂，观察F₂植株性状    后代雌雄同株：雄株：雌株=9：3：4

点评 本题考查基因自由组合定律的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．解答此类题目的关键是理解不同性别的基因型以及逐对相乘法的熟练运用．