题目内容

4．玉米（2N=20）种子时遗传学常用的实验材料之一，其籽粒的颜色由果皮、糊粉层等的颜色共同决定，已知玉米糊粉层有色（M）对无色（m）为显性，果皮颜色紫色（D）对红色（d）为显性．当糊粉层颜色为有色时，D、d控制的性状均不能表现出来，此时籽粒颜色为黄色．请回答下列问题：
（1）自然界中偶尔会出现单倍体玉米，植株矮小，一般不育，原因是无同源染色体，不能完成正常的减数分裂（或没有同源染色体，减数分裂过程中配对紊乱）；若要使其恢复可育性，应在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理．
（2）让基因型为MmDd的玉米进行测交，发现子代玉米籽粒黄色：紫色：红色为2：1：1，则这两对性状的遗传遵循（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律．若让测交子代中的紫色玉米和红色玉米自由交配，其子代玉米籽粒颜色的表现型及比例为紫色：红色=7：9，其中纯合子的比例为$\frac{5}{8}$．
（3）已知玉米正常种子（Rh）对皱形种子（rh）为显性，这对基因与M、m在染色体上的位置如图甲所示．然而在某一玉米品种中发现这两对基因的位置如图乙所示，该变异的类型为易位（或染色体结构变异、染色体畸变）．该变异能够打破玉米种群的遗传平衡，使种群基因频率发生变动，从而引起生物的进化．

（4）若让第（3）题中图甲所示的玉米品种与图丙所示的玉米品种进行杂交，其子代的表现型情况如何，请用遗传图解表示（不考虑基因的交叉互换，图解画在答题纸上）．．

分析 已知玉米糊粉层有色（M）对无色（m）为显性，果皮颜色紫色（D）对红色（d）为显性．当糊粉层颜色为有色时，D、d控制的性状均不能表现出来，此时籽粒颜色为黄色，即玉米糊粉层有色籽粒黄色为M____，玉米糊粉层无色籽粒紫色mmD_、玉米糊粉层无色籽粒红色为mmdd，据此答题．

解答 解：（1）单倍体玉米无同源染色体，不能完成正常的减数分裂，所以植株矮小，一般不育，可以在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理，使得染色体加倍，可以恢复可育性．
（2）让基因型为MmDd的玉米进行测交，按照自由组合定律，后代为MmDd黄色、Mmdd黄色、mmDd紫色、mmdd红色，即黄色：紫色：红色为2：1：1．
若让测交子代中的紫色玉米（mmDd）和红色玉米（mmdd）自由交配，其产生的配子mD=$\frac{1}{4}$，md=$\frac{3}{4}$，则后代红色的概率为$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$=$\frac{9}{16}$，所以子代玉米籽粒颜色的表现型及比例为紫色：红色=7：9，其中纯合子的比例为$\frac{9}{16}$+$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{5}{8}$．
（3）图乙与图甲相比，rh所在的染色体片段移到了非同源染色体上，为染色体结构变异中的易位．该变异通过有性生殖能够打破玉米种群的遗传平衡，使种群基因频率发生变动，从而引起生物的进化．
（4）甲的基因型是MmRhrh，丙的基因型是MmRhrh，由于连锁，两者都只能产生两种配子，甲的配子是MRh、mrh，丙的配子是Mrh、mRh，图解如下：

故答案为：
（1）无同源染色体，不能完成正常的减数分裂（或没有同源染色体，减数分裂过程中配对紊乱）    幼苗
（2）遵循   紫色：红色=7：9   $\frac{5}{8}$
（3）易位（或染色体结构变异、染色体畸变）  基因频率
（4）

点评 本题考查了基因的自由组合定律的应用、染色体结构的变异，主要考查学生的理解分析实验能力，以及遗传规律的计算能力，难度较大，解题的关键是明确孟德尔自由组合定律的过程．

练习册系列答案
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17．下列哪种现象属于特异性免疫（　　）
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（　　）
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