Question

20．豌豆和玉米都可作为遗传实验材料．请回答下列问题：
（1）玉米为雌雄同株异花植物．在杂交实验中，为避免玉米、豌豆自交，对雌花所采取的常用措施分别为套袋、人工去雄．
（2）某生物兴趣小组取纯合豌豆杂交进行了以下实验：

亲本	F1	F2
高茎圆粒、矮茎皱粒	高茎圆粒	高茎圆粒（65%）、高茎皱粒（10%）、 矮茎圆粒（10%）、矮茎皱粒（15%）

分析实验结果可以得出的结论有：（不考虑交叉互换）
①因为F₂中高茎与矮茎的比是3：1，圆粒和皱粒的比是3：1，所以高茎和矮茎、圆粒和皱粒分别由一对等位基因控制．
②因为F₂中四种表现型的比例不是9：3：3：1，所以控制两对相对性状的等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律．
（3）玉米非甜（H）对甜（h）为显性，其基因位于常染色体上，H^-和h^-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括H和h基因）．缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育．
①现有基因型分别为HH、Hh、H^-h、hh^-、hh的5种玉米，欲设计实验验证“染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育”的结论，可选择基因型为H^-h×hh的测交亲本组合进行正反交实验．
②若上述结论成立．以H^-h个体为母本，Hh^-个体为父本杂交得植株间随机受粉，则后代的表现型及比例是非甜：甜=11：1．

Answer 1

分析 1、玉米是单性花，且雌雄同株，玉米间行种植，既有同株间的异花传粉，也有不同种间的异花传粉．豌豆是雌雄同株同花，自花传粉植物．
2、基因位于常染色体上，H′和h′表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括H和h基因），缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育，这是审题的关键．

解答 解：（1）玉米为雌雄同株异花植物，豌豆为雌雄同株同花植物，所以在杂交实验中，为避免玉米、豌豆自交，对雌花所采取的常用措施分别为套袋和人工去雄．
（2）根据题意和图表分析可知：F₂中高茎与矮茎的比是3：1，圆粒和皱粒的比是3：1，说明高茎和矮茎、圆粒和皱粒分别由一对等位基因控制．而F₂中四种表现型的比例不是9：3：3：1，说明 控制两对相对性状的等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律．
（3）①题干中给出了5种植株的基因型，要求通过测交实验验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论．解题的“题眼”是测交的概念：测交亲本之一为杂合体，符合题意的有①Hh和②H^-h；另外一个为隐性纯合体，符合题意的有③hh和④hh^-．其中①③测交，因为没有染色体缺失，不能选；①④测交，正反交结果相同，无法判断，也不能选；②④测交虽然正反交结果不相同，但由于雌、雄配子中同时出现染色体缺失，不能作出“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论；只有②③组合是符合题意的，故测交亲本组合为hh（♀）×H^-h（♂）或H^-h（♀）×hh^-（♂）．
②H′h的个体可产生雌配子2种：H^-、h，且比例为1：1，；Hh′的个体可产生雄配子2种H、h^-，但可育的为H，F₁植株基因型为HH^-、Hh、其随机受粉，雌配子种类及比例为H：H^-：h=2：1：1；雄配子种类及比例为：H：h=2：1．则后代的表现型及比例是非甜：甜=11：1
故答案为：
（1）套袋    人工去雄
（2）①F₂中高茎与矮茎的比是3：1，圆粒和皱粒的比是3：1
②F₂中四种表现型的比例不是9：3：3：1   控制两对相对性状的等位基因的遗传不遵循基因的自由组合定律
（3）①H^-h×hh（或H^-hXhh^-）
②非甜：甜=11：1

点评 本题考查基因的自由组合定律的实质及应用相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养学生判断基因型和表现型的能力．特别注意染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育．