Question

18．请分析回答有关玉米遗传变异的有关问题：
（1）玉米非甜味（D）对甜味（d）为显性，非糯性（G）对糯性（g）为显性，两对基因独立遗传．现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如表所示：

品系	甲	乙	丙
基因型	DDGG	ddGG	DDgg

①若要利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因分离定律，可作为亲本的组合有甲与丙（或乙与丙）
②现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F1，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例是 非甜非糯：甜味非糯=3：1，那么该品种的基因型是DdGG．若再从其杂交后代选出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占$\frac{1}{8}$．
（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因d控制．基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米．研究发现，d位于9号染色体上，e对d增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效．最初研究者为验证d和e基因独立遗传，设计了如下的实验：用杂合子普通玉米（DdEe）与超甜玉米（ddee）杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为普通：比较甜：非常甜=2：1：1时，则d和e基因独立遗传．但实际结果是，子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等．对此结果的合理解释是：两对基因同在9染色体上，而且D、E基因在一条染色体上．
（3）如果玉米第6号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？为什么？没有，因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同．
（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种．现有长果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黄粒（F）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图所示的快速育种方案．其中的处理方法A和B分别是指花药离体培养、秋水仙素处理．以上方案所依据的育种原理有基因重组、染色体变异（填两个）．

Answer 1

分析 1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．
2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．

解答 解：（1）分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，所以选甲×丙或乙×丙，才会出现一个个体中存在等位基因Gg．纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F₁ ，F₁基因型为DdGg，F₁与某品种杂交，后代的表现型及比例是非甜非糯：甜味非糯=3：1，则该品种为DdGG．杂交后代中甜味非糯的基因型为ddG_（$\frac{1}{2}$ddGG，$\frac{1}{2}$ddGg），其自交后代甜味糯性玉米（ddgg）概率是$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}=\frac{1}{8}$．
（2）如果两对基因独立遗传，则DdEe×ddee→DdEe（普通）、Ddee（普通）、ddEe（比较甜）、ddee（非常甜），因此子代表现型及比例为普通：比较甜：非常甜=2：1：1．由于子代测交结果是普通：非常甜=1：1，不符合1：1：1：1，所以这两对基因不遵循自由组合规律，即这两对基因位于一对同源染色体上（9号染色体），而且D、E基因在一条染色体上．
（3）由于是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同，所以对生物的遗传没有影响．
（4）由图可知，F₁是纯合子，所以自交不会出现性状分离，可以留种，故在短时间内获得纯合子的方法是单倍体育种，F₁获得过程是单倍体育种，原理是染色体变异，即A是花药离体培养，B是秋水仙素处理．F₁中杂交得杂交种过程原理是基因重组．
故答案为：
（1）①甲与丙（或乙与丙）   ②DdGG      $\frac{1}{8}$
（2）普通：比较甜：非常甜=2：1：1     两对基因同在9染色体上，而且D、E基因在一条染色体上  
（3）没有   因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同  
（4）花药离体培养、秋水仙素处理    基因重组、染色体变异

点评 本题结合图解，考查基因分离定律和基因自由组合定律、生物变异及应用，要求考生理解和掌握基因分离定律和基因自由组合定律的实质；识记生物变异的类型，掌握可遗传变异在育种中的应用，能结合所学的知识准确答题．