Question

17．有一种三体玉米，染色体数为2n+1=21，其体细胞中5号染色体有三条，三体在减数分裂时，三条同源染色体中的任意两条随机配对联会，配对的同源染色体正常分离，另一条同源染色体随机移向细胞任何一级．已知染色体数异常的雄配子不育．请回答下列问题；
（1）三体的形成属于可遗传变异中的染色体（数目）变异．形成的原因是减数第一次分裂时有一对同源染色体未分开或减数第二次分裂时有一对姐妹染色单体分开后，移向同一极．
（2）要取该三体的幼嫩花药观察5号染色体减数分裂时的配对状况，应选择处于减数第一次分裂前期的细胞．若该三体的某次级精母细胞中含有两个D基因（无交叉互换、基因突变和染色体结构变异），则该细胞中所含染色体数可能有4种．
（3）现用非糯性玉米（DDd）为父体，为非糯性玉米（Dd）为母体进行杂交实验，F1的表现型及比例为非糯性玉米：糯性玉米=5：1．其中非糯性玉米中杂合子所占比例为$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 1、该生物个体中5号染色体有三条，因此从变异类型看，单体属于染色体（数目）变异．
2、根据题意，三体在减数分裂时，3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离，另1条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同．所以三体玉米DDd会产生四种配子D：DD：Dd：d=2：1：2：1．但是题干中提出“染色体数异常的雄配子不育”，因此可育配子与雌配子随机结合．

解答 解：（1）由于该三体玉米的细胞中多了一条染色体，则该变异类型属于可遗传变异中的染色体变异中的数目变异．形成该三体的原因可能是减数第一次分裂时有一对同源染色体未分开或减数第二次分裂时有一对姐妹染色单体分开后，移向同一极．
（2）在减数第一次分裂前期时，同源染色体两两配对，发生联会现象，因此要取该三体的幼嫩花药观察5号染色体减数分裂时的配对状况，应选择该时期的细胞．该三体的精原细胞基因型可以表示为DDd，经过复制形成的初级精母细胞的基因型为DDDDdd，经过减数第一次分裂同源染色体分离，由于题干提出“某次级精母细胞中含有两个D基因”，说明形成的两个次级精母细胞的基因型可以为DD、DDdd；如果是DD，由于减二后期着丝点分裂，该次级精母细胞的染色体数目可能是10条或20条；如果是DDddd，则该次级精母细胞的染色体数目可能是11条或22．
（3）现用非糯性玉米（DDd）为父体，为非糯性玉米（Dd）为母体进行杂交实验，DDd产生的配子的种类和比例为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，又由于“染色体数异常的雄配子不育”，实际情况下产生的雄配子比例为D：d=2：1，母本Dd产生的配子的种类及比例为D：d=1：1，雌雄配子随机结合，产生的后代基因型为DD：Dd：dd=2：3：1，F1的表现型及比例为非糯性玉米：糯性玉米=5：1，其中非糯性玉米中杂合子所占比例，$\frac{3}{5}$．
故答案为：
（1）染色体（数目）变异     减数第一次分裂时有一对同源染色体未分开或减数第二次分裂时有一对姐妹染色单体分开后，移向同一极（或答“减Ⅰ有一对同源染色体未分开或减Ⅱ姐妹染色单体分开后，移向同一极”即可得分，只写其一不给分）
（2）第一次分裂前（答“第一次分裂联会”或“第一次分裂四分体”给分）      4种
（3）非糯性玉米：糯性玉米=5：1     $\frac{3}{5}$

点评 本题考查了基因分离定律的应用、染色体变异以及减数分裂的有关知识，要求考生能够掌握染色体变异的类型，利用减数分裂过程解释三体出现的原因，熟练运用基因的分离定律计算后代的表现型及比例．