Question

1．玉米是雌雄同株异花植物，它的非糯性基因R和糯性基因r位于6号染色体上，籽粒黄色基因T与白色基因t位于9号染色体上，已知含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有植株A，其细胞中9号染色体如图所示，其它同源染色体都正常．请回答下列问题：
（1）植株A的变异类型属于染色体结构变异中的缺失，从基因数量变化来看，这种变化与基因突变的区别是缺失会使染色体上的基因丢失，基因突变发生后染色体上基因数目不变．
（2）若植株A为杂合黄色籽粒，为确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，可以通过遗传实验来判断．请用遗传图解表示实验过程，并加以必要的文字说明．（用T或t表示基因位于正常染色体上，用T或t表示基因位于异常染色体上）
用杂合黄色籽粒杂交：

或用测交实验，以植株A为父本，以白色植株为母本进行杂交：

（3）玉米的是否糯性和籽粒颜色两对性状的遗传遵循自由组合定律，根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一致性，科学家提出了遗传的染色体（细胞核内的染色体可能是基因载体）    学说，现确定植株A基因型为TtRr，则其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为tR：tr=1：1．
（4）另取基因型为ttRR和TTrr的亲本杂交得到F₁，F₁自交产生F₂．选取F₂中非糯性白籽粒植株，随机交配，则后代的表现型及其比例为非糯性白籽粒：糯性白籽粒=8：1．

Answer 1

分析 1、染色体变异包括染色体结构变异（缺失、重复、倒位和易位）和染色体数目变异，图示属于染色体结构变异中的缺失．
2、紧扣题干中关键信息“含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用”答题．

解答 解：（1）植株A的9号染色体比正常染色体缺失了一小段，属于染色体结构变异中的缺失．从基因数量变化来看，染色体结构缺失会使染色体上的基因丢失，而基因突变后染色体上基因数目不变．
（2）要确定植株A的T基因是位于正常染色体还是异常染色体上，可用杂合黄色籽粒杂交．由于含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，若T基因位于正常染色体上，则F₁全为黄色；若T基因位于异常染色体上，则F₁黄色：白色=1：1．遗传图解如下：

或用测交实验，以植株A为父本，以白色植株为母本进行杂交．由于含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，若T基因位于正常染色体上，则F₁全为黄色；若T基因位于异常染色体上，则F₁全为白色．遗传图解如下：

（3）由于玉米的是否糯性和籽粒颜色两对性状的控制基因分别位于6号染色体上和9号染色体上，所以遵循基因的自由组合定律．根据减数分裂过程中基因的行为和染色体的行为具有一致性，科学家提出了细胞核内的染色体可能是基因载体即遗传的染色体学说．植株A基因型为TtRr，由于含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，而T位于异常染色体上，所以其减数分裂产生可育雄配子的类型及比例为tR：tr=1：1．
（4）F₂中非糯性白籽粒植株的基因型及概率为$\frac{1}{3}$ttRR和$\frac{2}{3}$ttRr，则R的频率为$\frac{2}{3}$，r的频率为$\frac{1}{3}$，所以随机交配后，产生的后代的表现型为非糯性白籽粒的概率为$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{8}{9}$，糯性白籽粒的概率为$\frac{1}{3}$×$\frac{1}{3}$=$\frac{1}{9}$，因此非糯性白籽粒：糯性白籽粒=8：1．
故答案为：
（1）缺失     缺失会使染色体上的基因丢失，基因突变发生后染色体上基因数目不变
（2）用杂合黄色籽粒杂交：

或用测交实验，以植株A为父本，以白色植株为母本进行杂交：

（3）自由组合    遗传的染色体（细胞核内的染色体可能是基因载体）   tR：tr=1：1
（4）非糯性白籽粒：糯性白籽粒=8：1

点评 本题考查基因自由组合定律的实质及应用、染色体变异等知识，要求考生识记染色体变异的类型；理解和掌握基因自由组合定律的实质，能紧扣题干中关键信息“含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用”设计遗传实验，并能进行相关概率的计算，属于考纲理解和应用层次的考查．