Question

18．玉米（2N=20）雌雄同株异花，是重要的粮食作物之一．据以下材料回答有关问题：
（1）玉米体细胞有丝分裂后期有10种不同形态的染色体．基因型为dd（矮杆）的玉米地里，偶然出现一株基因型为Dddd的四倍体玉米，该四倍体玉米的产生涉及到的变异类型有基因突变和染色体畸变（染色体数目变异、整倍体变异）．假设同源染色体均两两联会，则该四倍体玉米产生的雄配子种类和比例是Dd：dd=1：1．
（2）玉米籽粒的有色是独立遗传的三个显性基因互作的结果，基因型为A_B_R_的植株籽粒均有色，其余基因型籽粒均无色．某有色籽粒植株（甲）与aaBBrr（乙）、AAbbrr（丙）品系杂交，后代分别有25%、50%的有色籽粒，请用遗传图解表示甲和乙杂交产生子代的过程（要求写出配子）．

（3）玉米雄性不育是指不能产生正常功能的花粉，但雌蕊发育正常．玉米的雄性可育基因T对雄性不育基因t显性，位于6号染色体上．
①基因型为Tt的F₁代玉米自交，收获的种子混合均匀播种在同一地块得到F₂植株，假设F₂个体间随机传粉，则F₃中雄性可育：雄性不育=3：1．
②若用玉米雄性不育与雄性可育杂交，后代必定出现的表现型是雄性可育．为了获得新品系X（该品系与雄性不育杂交，后代都是雄性不育），科学家进行如图处理后，将处理获得的戊作母本与丁杂交，F₁中可获取新品系X，请画出X的9号、6号染色体和基因组成情况；F₁中也有雄性不育个体，它所占比例是$\frac{1}{4}$．
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Answer 1

分析 染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息．一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同．
生物变异的类型有：基因突变、基因重组、染色体变异．
分析题意可知，“玉米籽粒的有色是独立遗传的三个显性基因互作的结果”，因此遵循基因的自由组合定律，因此根据后代中A_B_R_=25%，该比例应为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$计算而得，而50%=$\frac{1}{2}×1×1$，此时可以根据另个亲本的基因型确定甲的基因型．

解答 解：（1）根据题意可知，玉米的染色体组成为2N=20，由于玉米没有性染色体，一个染色体组有10条染色体，因此玉米体细胞有丝分裂后期有10种不同形态的染色体．基因型为dd（矮杆）的玉米地里，偶然出现一株基因型为Dddd的四倍体玉米，该四倍体玉米的产生涉及到的变异类型有基因突变和染色体畸变（染色体数目变异、整倍体变异）．假设同源染色体均两两联会，则该四倍体玉米产生的雄配子种类和比例是Dd：dd=1：1．
（2）分析题意可知，这三对基因遵循基因的自由组合定律，的植株籽粒均有色，有色籽粒植株（甲）基因型为A_B_R_，它与aaBBrr（乙）杂交，后代有25%的有色籽粒，由于乙中含有BB显性纯合基因，因此25%=$\frac{1}{2}×1×\frac{1}{2}$，由此可以确定植株甲基因型为AaB_Rr；而与AAbbrr（丙）品系杂交，后代有50%的有色籽粒，植株甲的基因型只能为AaBBRr，因此用遗传图解表示甲和乙杂交产生子代的过程为：

（3）玉米雄性不育是指不能产生正常功能的花粉，但雌蕊发育正常．玉米的雄性可育基因T对雄性不育基因t显性，位于6号染色体上．
①基因型为Tt的F₁代玉米自交，雌配子比例为T：t=1：1，而雄配子只有t，因此F₂为Tt：tt=1：1；收获的种子混合均匀播种在同一地块得到F₂植株，假设F₂个体间随机传粉，产生的雌配子比例为T：t=1：3，雄配子只有t，因此产生的F₃中有Tt：tt=1：3，因此F₃中雄性可育：雄性不育=3：1．
②若用玉米雄性不育与雄性可育杂交，后代必定出现的表现型是雄性可育．为了获得新品系X（该品系与雄性不育杂交，后代都是雄性不育），科学家进行如图处理后，将处理获得的戊作母本与丁杂交，F₁中可获取新品系X，请画出X的9号、6号染色体和基因组成情况；F₁中也有雄性不育个体，它所占比例是 $\frac{1}{4}$．
故答案为：
（1）10     基因突变和染色体畸变（染色体数目变异、整倍体变异）        Dd：dd=1：1
（2）

（3）①3：1    ②
雄性可育        $\frac{1}{4}$

点评 本题考查了生物变异以及遗传定律的应用等知识，要求考生能够根据染色体组的概念确定细胞中染色体的形态种类，掌握可遗传变异的三种类型，能够利用基因的自由组合定律确定植株甲的基因型，并能写出遗传图解．