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17.玉米是重要的粮食作物,请回答下列有关玉米遗传变异的问题:
(1)玉米有早熟和晚熟两个品种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a,B、b表示.为探究玉米早熟和晚熟的遗传规律,科学家进行了杂交实验:
实验1:早熟×晚熟,Fl表现为早熟,F2表现为15早熟:1晚熟;
实验2:早熟×晚熟,Fl表现为早熟,F2表现为3早熟:1晚熟;
①实验1F1测交后代的表现型及比例为早熟:晚熟=3:1.如果对F2中早熟品种测交,其后代表现型为1:1的个体占$\frac{4}{15}$.
②实验2的亲本中,早熟品种的基因型为AAbb或aaBB,F2中早熟品种自交,后代中早熟与晚熟的比例为5:1.
(2)假设决定玉米抗寒与不抗寒的基因在叶绿体DNA上,用抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交,要得到抗寒早熟个体,需用表现型为抗寒晚熟的个体作母本,纯合的抗寒早熟个体最早出现在F2代.
(3)玉米有黄粒品种,如果有一黄粒玉米变异株,籽粒变为白粒,经检查,体细胞缺少一对染色体,这属于染色体数目变异,将这一变异玉米和正常玉米杂交,得到的F1是淡黄粒.F1自交,则F2代中黄粒个体占$\frac{1}{4}$.如果让淡黄粒玉米与白粒玉米杂交,后代玉米的表现型及比例为淡黄粒:白粒=1:1.

分析 1、根据题意分析可知:早熟×晚熟,F1表现为早熟,F2表现为15早熟:1晚熟,是(9:3:3):1的变式,符合基因的自由组合定律.说明只有双隐性时才表现为晚熟.因此,早熟品种的基因型有8种,分别是AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,晚熟品种的基因型为aabb.
2、白粒玉米的体细胞缺少一对染色体,属于染色体数目的变异.

解答 解:(1)①实验1F1的基因型为AaBb,测交后代的表现型及比例为早熟(AaBb、Aabb、aaBb):晚熟(aabb)=3:1.如果对F2中早熟品种(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb)测交,其后代表现型为1:1的个体有Aabb和aaBb,占$\frac{4}{15}$.
②由于实验2中早熟×晚熟,F1表现为早熟,F2表现为3早熟:1晚熟.因此亲本早熟品种的基因型为AAbb或aaBB,晚熟品种的基因型为aabb,F1表现为早熟,其基因型为Aabb或aaBb.F2中早熟品种($\frac{1}{3}$AAbb、$\frac{2}{3}$Aabb或$\frac{1}{3}$aaBB、$\frac{2}{3}$aaBb)自交,后代中早熟与晚熟的比例为($\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{3}{4}$):($\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$)=5:1.
(2)假设决定玉米抗寒与不抗寒的基因在叶绿体DNA上,用抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交,要得到抗寒早熟个体,需用表现型为抗寒晚熟的个体作母本,纯合的抗寒早熟个体最早出现在F2代.
(3)染色体变异包括结构变异和数目变异,现检查发现白粒玉米的体细胞缺少一对染色体,属于染色体数目的变异.将这一变异玉米和正常玉米杂交,得到的F1是淡黄粒,相当于杂合体.F1自交,则F2代中黄粒个体占$\frac{1}{4}$.如果让淡黄粒玉米与白粒玉米杂交,后代玉米的表现型及比例为淡黄粒:白粒=1:1.
故答案为:
(1)①早熟:晚熟=3:1   $\frac{4}{15}$     ②AAbb或aaBB    5:1 
(2)抗寒晚熟   F2
(3)染色体数目       $\frac{1}{4}$     淡黄粒:白粒=1:1

点评 本题综合考查基因的自由组合定律、染色体变异的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力.本题难度中等,考查相对综合,是学生提升获取信息、审题、分析能力的较好选择.

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