Question

10．玉米非糯性基因（W）对糯性基因（w）是显性，黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上．W^一和w^一表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育．请回答下列问题：
（1）现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW^一、W^一w、ww^一6种玉米植株，通过测交可验证“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，写出测交亲本组合的基因型：ww（♀）×W-w（♂）；W-w（♀）×ww（♂）．
（2）以基因型为Ww^一个体作母本，基因型为W^-w个体作父本，子代的表现型及其比例为非糯性：糯性=1：1．
（3）基因型为Ww^一Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为WY：Wy=1：1．
（4）现进行正、反交实验，正交：WwYy（♀）×W^一wYy（♂），反交：W^一wYy（♀）×WwYy（♂），则正交、反交后代的表现型及其比例分别为非糯性黄胚乳：非糯性白胚乳：糯性黄胚乳：糯性白胚乳=3：1：3：1、非糯性黄胚乳：非糯性白胚乳：糯性黄胚乳：糯性白胚乳=9：3：3：1．
（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F₁，F₁自交产生F₂．选取F₂中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为非糯性白胚乳：糯性白胚乳=8：1．

Answer 1

分析 已知两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上，遵循孟德尔自由组合定律．W^-和w^-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程．染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，以此解题．

解答 解：（1）题干中给出了6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①Ww和②W-w；另外一个为隐性纯合体，符合题意的有③ww和④ww-．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ww（♀）×W-w（♂）；W-w（♀）×ww（♂）．
（2）根据题意可知，Ww?作母本得到的可育配子为W和w?，W?w作父本得到的可育配子为w，雌雄配子随机结合后有两种后代Ww（非糯性）和w?w（糯性），且比例为1：1．
（3）Ww-Yy的个体可产生雄配子4种：WY、Wy、w-Y、w-y，但可育的为WY和Wy，且比例为1：1，后2种均不育．
（4）正交：WwYy（♀）×W?wYy（♂），[含W?的雄配子不可育]，后代（1Ww：1ww）×（3Y_：1yy）即3 Ww Y_：1Ww yy：3ww Y_：1ww yy，表现型为3非糯性黄胚乳：1非糯性白胚乳：3糯性黄胚乳：1糯性白胚乳．反交W?wYy（♀）×WwYy（♂），后代（1W?W：1W?w：1Ww：1ww）×（1YY：2Yy：1yy） 即（3非糯性：1糯性）×（3黄胚乳：1白胚乳），所以反交后代的表现型及其比例为9非糯性黄胚乳：3非糯性白胚乳：3糯性黄胚乳：1糯性白胚乳．
（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1WwYy，F1自交产生的F2中非糯性白胚乳植株的基因型有2种：WWyy和Wwyy，比例分别为$\frac{1}{3}$和$\frac{2}{3}$；“植株间相互传粉”这句话是关键，意味着这2种基因型的植株是自由交配的，所以需要计算W、w的基因频率．W=$\frac{2}{3}$，w=$\frac{1}{3}$．所以非糯性白胚乳=WWyy+Wwyy=$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$+2×$\frac{1}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{8}{9}$，糯性白胚乳=wwyy=$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，则非糯性白胚乳：糯性白胚乳=$\frac{8}{9}$：$\frac{1}{9}$=8：1．?
故答案为：
（1）ww（♀）×W-w（♂）；W-w（♀）×ww（♂）
（2）非糯性：糯性=1：1
（3）WY：Wy=1：1
（4）非糯性黄胚乳：非糯性白胚乳：糯性黄胚乳：糯性白胚乳=3：1：3：1     非糯性黄胚乳：非糯性白胚乳：糯性黄胚乳：糯性白胚乳=9：3：3：1
（5）非糯性白胚乳：糯性白胚乳=8：1

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．