Question

11．为研究玉米（2n=20）的甜质性状的遗传，进行如下实验（基因用A/a；B/b…表示）．
P：甲品种（甜）X 乙品种（甜）→F₁（非甜）自交→F₂：非甜：甜：超甜=9：6：1
请根据杂交实验分析回答：
（1）玉米甜质性状的遗传遵循基因的自由组合定律，F₂中甜玉米的基因型有4种，甜玉米中基因型与亲本相同的占$\frac{1}{3}$．
（2）超甜的基因型是aabb，F₂出现超甜的原理是基因重组．
（3）我国科学家成功利用染色体杂交技术，将小麦中的抗病基因R和高产基因H的染色体片段导入多种玉米体细胞，再培育成可育植株，其中一种植株的基因型如下图：

①若该植株自交，减数分裂中A与a所在的染色体因差异较大不能正常联会，而其它染色体能正常联会，可观察到细胞中有9个四分体；在减数第二次分裂后期，细胞中最多有22条染色体；减数分裂完成后，可产生8种基因型的配子．
②若各种配子的形成概率及活性相等，产生的子代均正常发育，则该植株自交，子代表现为抗病、高产、超甜的概率为$\frac{1}{64}$．

Answer 1

分析 分析题意可知，P：甲品种（甜）×乙品种（甜）→F₁（非甜）→自交→F₂：非甜：甜：超甜=9：6：1，该比例为9：3：3：1比例的变形，因此两对基因遵循基因的自由组合定律，并且A_B_表现为非甜、A_bb和aaB_为甜、aabb为超甜．
分析图解可知，图中利用基因工程技术将小麦中的抗病基因R和高产基因H的染色体片段导人多种玉米体细胞．

解答 解：（1）由分析可知，玉米甜质性状的遗传遵循基因的自由组合定律，亲本基因型为aaBB×AAbb，F₂中甜玉米的基因型有$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{2}{16}$Aabb、$\frac{1}{16}$aaBB、$\frac{2}{16}$aaBb共4种，因此甜玉米中基因型与亲本相同的占$\frac{1}{3}$．
（2）超甜的基因型是aabb，F₂出现超甜是由于发生了基因的自由组合，因此原理为基因重组．
（3）①根据题意可知，该植物有10对同源染色体，因此该植株自交，减数分裂中A与a所在的染色体因差异较大不能正常联会，而其它染色体能正常联会（9对同源染色体联会），因此可观察到9个四分体；由于A和a所在的染色体不能正常联会，因此两条染色体随机分配，而其他9对同源染色体正常分离，因此在减数第二次分裂后期，细胞中最多有11×2=22条染色体；减数分裂完成后，可产生AB、aRHb、Ab、aRHB、AaRHB、b、B、AaRHb共8种基因型的配子．
②若各种配子的形成概率及活性相等，产生的子代均正常发育，则各种配子的比例均为$\frac{1}{8}$，则该植株自交，子代表现为抗病、高产、超甜（aaRRHHbb）的概率=$\frac{1}{8}$×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{64}$．
故答案为：
（1）自由组合（分离定律和自由组合）   4    $\frac{1}{3}$
（2）aabb          基因重组
（3）①9     22       8
②$\frac{1}{64}$

点评 本题考查了遗传定律的应用以及基因工程的有关知识，要求考生能够根据9：6：1的变形比例确定亲本的基因型以及后代中各种基因型所占比例；根据根据题干和题图信息解答（3）小题，着重考查考生的信息提取能力和运用遗传定律解题的能力．