Question

13．控制玉米（2n=20）的胚乳非甜质与甜质等位基因（S、s）位于第4号染色体上、控制胚乳粒紫色与无色基因（B、b）和非糯性与糯性等位基因（R、r）都位于第9号染色体上．现欲培育纯合紫色非糯性非甜质（BBRRSS）、纯合无色糯性甜质（bbrrss）和杂合紫色非糯性非甜质（BbRrSs）三个品系，用于遗传学的实验教学．
（1）从大田种植的种子中选取表现型为无色非糯性非甜质和紫色糯性甜质的种子，种植并进行杂交，从当年果穗种子（F₁）中，选出表现型为无色糯性甜质和紫色非糯性非甜质的种子，能稳定遗传的表现型是无色糯性甜质，如当年没有获得此种子，则说明上述亲本的基因型中，至少有一个亲本的一对显性基因是纯合的．另一类种子种植后通过可获得纯合品系，其中能明显缩短育种年限．花药离体培养中，可通过诱导分化出芽、根获得再生植株，此时体细胞中染色体数目是10条．该过程与植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量比例有关．
（2）如果纯合品系构建成功，对两个纯合品系应如何处理，才能保证每年均能获得上述三个品系？分别种植两个纯合品系，部分进行自交，部分进行杂交．
（3）用杂合子品系（BbRrSs）自交，统计子代性状表现只有四种，分别为紫色非糯性非甜质、紫色非糯性甜质、无色糯性非甜质、无色糯性甜质，其比例是9：3：3：1．请将该杂合子亲本的基因标注在如图中染色体的相应位置上．
（4）为了验证基因的自由组合定律，可选用你标注在图中哪两对基因进行分析？B、b与S、s或R、r与S、s．
（5）如果（3）中的杂合子品系自交，后代偶尔出现少量紫色糯性、无色非糯性性状，分析出现此现象最可能的原因是在减数分裂四分体时期，9号染色体非姐妹染色单体部分发生了交叉互换．（不考虑基因突变）

Answer 1

分析 阅读题干可知，本题涉及的知识为基因的自由组合定律，明确知识点后梳理相关的基础知识，结合问题的具体提示综合作答．

解答 解：（1）根据题意分析可知：紫色非糯性非甜质为显性个体，含有杂合体；无色糯性甜质为隐性个体，是纯合体．通过将显性个体紫色非糯性非甜质连续自交，可筛选出纯合品系．如当年没有获得表现为无色糯性甜质即隐性纯合体的种子，则说明亲本的基因型中，至少有一个亲本的一对显性基因是纯合的．也可以通过单倍体育种获得纯合子，且能明显缩短育种年限．已知玉米体细胞含有20条染色体，所以花药离体培养获得的单倍体含有10条染色体，在该过程中要注意控制植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量比例等．
（2）分别种植两个纯合品系，部分进行自交，部分进行杂交，才能保证每年均能获得上述三个品系．
（3）用杂合子品系（ BbRrSs）自交，只统计子代性状中的两对性状，看性状分离比，即非甜质非糯性：非甜质糯性：甜质非糯性：甜质糯性=9：3：3：1或非甜质紫色：非甜质无色：甜质紫色：甜质无色=9：3：3：1，则符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上，含有两对基因位于一对染色体上，如图：

（4）为了验证基因的自由组合定律，应该选择非同源染色体上的非等位基因，即B、b与S、s或R、r与S、s．
（5）用杂合子品系（ BbRrSs）自交，后代偶尔出现少量紫色糯性、无色非糯性性状，原因可能是在减数分裂四分体时期，9号染色体非姐妹染色单体部分发生了交叉互换．
故答案为：
（1）无色糯性甜质　纯合  连续自交或单倍体育种　单倍体育种  愈伤组织  10用量比例
（2）分别种植两个纯合品系，部分进行自交，部分进行杂交
（3）图中标基因

（4）B、b与S、s或R、r与S、s 
（5）在减数分裂四分体时期，9号染色体非姐妹染色单体部分发生了交叉互换

点评 本题考查基因的自由组合定律的相关知识，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．