Question

2．玉米（2n=20）是研究的模式植物．已知植株抗病（R）对不抗病（r）为显性，基因位于10号染色体上，糊粉层有色（C）对无色（c）为显性，基因位于9号染色体上；玉米籽粒饱满（S）对凹陷（s）为显性．某研究小组进行了两组在交试验，结果如下表所示．

	组合1	组合2
P	有色不抗病×无色抗病	有色饱满×无色凹陷
F1	有色抗病	有色饱满
F2	有色抗病：有色不抗病：无色抗病：无色不抗病=9：3：3：1	有色饱满：无色凹陷=3：1

（1）玉米的次级精母细胞中染色体数目是10或20．测定玉米基因组的序列需要测定10染色体．
（2）组合1中两亲本的基因型为CCrr、ccRR．若F₂中有色抗病个体自由交配，所得后代中无色不抗病个体所占的比例为$\frac{1}{81}$．是从组合2的杂交试验结果判断S、s位于9号染色体上．
（3）取有色凹陷和无色饱满两纯合亲本杂交得F₁，则F₁自交所得 F₂的表现型及比例为有色凹陷：有色饱满：无色饱满=1：2：1．实验过程中，研究小组在F₁中发现了一有色凹陷籽粒M，推测其产生的原因可能有两种．减数第一次分裂同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，或者发生了基因突变．

Answer 1

分析 组合1：F₁为有色抗病，F₂为有色不抗病：无色抗病：无色不抗病=9：3：3：1，符合自由组合定律，结合亲本表现型，说明亲本为单显性杂交，基因型为CCrr、ccRR．
组合2：有色饱满×无色凹陷，F1全为有色饱满，F2为有色饱满：无色凹陷=3：1，不符合自由组合定律，说明S、s位于9号染色体上．

解答 解：（1）减数第一次分裂完成时，染色体数目减半，但在减数第二次分裂后期着丝点断裂，染色体数目加倍，玉米的次级精母细胞中染色体数目是10或20，测定玉米基因组的序列需要测定10条染色体．
（2）F₁为有色抗病，F₂为有色不抗病：无色抗病：无色不抗病=9：3：3：1，符合自由组合定律，结合亲本表现型，说明亲本为单显性杂交，基因型为CCrr、ccRR，F₂中有色抗病个体的基因型及比例为$\frac{1}{9}$CCRR、$\frac{2}{9}$CCRr、$\frac{2}{9}$CcRR、$\frac{4}{9}$CcRr，自由交配，所得后代中无色不抗病ccrr的比例为$\frac{4}{9}×\frac{4}{9}×\frac{1}{16}=\frac{1}{81}$，组合2中有色饱满×无色凹陷，F1全为有色饱满，F2为有色饱满：无色凹陷=3：1，不符合自由组合定律，说明S、s位于9号染色体上．
（3）取有色凹陷CCss和ccSS无色饱满纯合亲本杂交得F₁CcSs，由于两对基因位于同一条染色体，故F₁自交所得 F₂的表现型及比例为有色凹陷：有色饱满：无色饱满=1：2：1，实验过程中，研究小组在F₁中发现了一有色凹陷籽粒M，推测其产生的原因可能是减数第一次分裂同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，或者发生了基因突变．
故答案为：
（1）10或20   10
（2）CCrr、ccRR   $\frac{1}{81}$  9
（3）有色凹陷：有色饱满：无色饱满=1：2：1   减数第一次分裂同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，或者发生了基因突变

点评 遗传是高考的重点，也是难点，考生需要掌握好分离定律和自由组合定律的使用方法，熟练使用各种比例关系就能熟练答题．