Question

1．玉米是一种雌雄同株的二倍体（2n=20）植物，其顶部开雄花，下部开雌花，玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时呈红色，无甲和乙时呈白色．与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如表所示（注：各对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性，隐性基因不能控制相应酶的合成，并且在形成配子过程中不发生交叉互换），请回答问题：

色素
酶
控制酶合成的基因	A	B	D
相应的等位基因	a	b	d
基因所在的染色体	9号	10号	10号

（1）如果细胞中缺少酶3，就不能合称甲物质，玉米籽粒则不呈紫色，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（2）控制酶1、酶2和酶3的等位基因中，遗传时遵循孟德尔的自由组合定律的是Aa与Bb、Aa与Dd．
（3）现有纯合红色玉米粒，请画出基因在染色体上可能的位置关系．（注：只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因符号）．
（4）若某一基因型为AabbDd的玉米植株，可产生4种配子；若红色籽粒植株自交，所结籽粒的性状分离比为紫：红：白=0：3：1，则该植株的基因型可能为AaBBdd或AABbdd．
（5）四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米，低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株．推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是低温抑制纺锤体的产生．四倍体玉米与野生型玉米不属于同一物种的原因是存在生殖隔离．

Answer 1

分析 根据题意，紫色为A_B_D_，红色为A_B_dd，白色为A_bb__、aa____

解答 解：（1）根据题意，性状是由色素表现出来，色素的合成由酶3控制，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（2）非同源染色体上的非等位基因自由组合，A与a基因位于9号染色体上，B与b、D与d位于10号染色体上，所以Aa与Bb、Aa与Dd遵循基因的自由组合定律．
（3）纯合红色玉米的基因型为AABBdd，而B与d基因位于一条染色体上，所以基因分布如图所示：
 
 （4）AabbDd产生的配子有4种，为AbD、Abd、abD、abd．红色籽粒植株的基因型为A_B_dd，自交子代紫：红：白=0：3：1，所以有一对基因杂合，即AaBBdd或AABbdd．
（5）低温诱导染色体变异的原因是低温能抑制纺锤体的产生，使染色体数目加倍，四倍体玉米产生的配子有2个染色体组，野生型玉米产生的配子有1个染色体组，杂交子代有3个染色体组，存在生殖隔离不可育，所以四倍体玉米与野生型玉米不属于同一个物种．
故答案为：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
（2）Aa与Bb  Aa与Dd
（3）

（4）4   AaBBdd 或AABbdd
（5）低温抑制纺锤体的产生   存在生殖隔离

点评 本题考查自由组合定律，解答本题首先要求能根据性状判断出相应的基因组成，理解自由组合定律的实质和染色体变异形成的原因．