Question

3．玉米是遗传实验常用的材料．玉米植株的性别决定受两对基因（B-b，T-t）的支配，这两对基因位于非同源染色体上．玉米植株的性别和基因型的对应关系如表，请回答下列问题：

基因型	B和T同时存在 （B_T_）	T存在，B不存在 （bbT_）	T不存在 （B_tt或bbtt）
性别	雌雄同株异花	雄株	雌株

（1）选择玉米作为遗传实验材料的优点是（两条）相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；既能自花传粉，也能异花传粉便于操作；生长期较短，繁殖速度快，节约时间．
（2）选择多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，杂交后代植株的性别仅有雄株和雌株两种，且比例各占50%，则亲本植株的基因型为bbTt×bbtt．
（3）若BbTt的玉米植株做亲本，自交得F₁代，让F₁中的雌雄同株异花植株随机交配，则F₂代中雌、雄株的比例是9：8．
（4）某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交，F₁全部表现为有色饱满．F₁自交后，F₂代的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%．（实验条件与操作均符合要求，后代数量足够多）从基因与染色体的关系及减数分裂的角度分析，F₂代产生少量的有色皱缩和无色饱满玉米这一现象的细胞学原因有色、饱满基因位于同一条染色体上，无色、皱缩基因位于与之同源的另一条染色体上，减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换所导致．．

Answer 1

分析 1、基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合，产生四种配子，且比例是1：1：1：1．
2、如果2对等位基因位于一对同源染色体上，则两对等位基因在遗传时不遵循自由组合定律，遵循连锁、交换定律，如果在减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，会产生四种配子，四种配子是2多、2少，如果不发生交叉互换，产生的配子是2种，比例是1：1．

解答 解：（1）由于玉米具有相对性状明显、易于区分、后代数目多、既能自花传粉也能异花传粉（雌雄同株，单性花）、便于操作、生长期较短、繁殖速度快、节约时间等特点，所以遗传实验常选择玉米做实验材料．
（2）由表格信息可知，雄株的基因型是bbT_，雌株的基因型是B_tt、bbtt，如果多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，杂交后代植株的性别仅有雄株和雌株两种，说明雌株不存在B基因，母本的基因型是bbtt，父本的基因型是bbTt．
（3）BbTt的玉米植株做亲本，自交得F₁代，F₁中的雌雄同株的基因型是B_T_，BBTT：BBTt：BbTT：BbTt=1：2：2：4，由于自由组合定律也遵循分离定律，因此可以将该问题转换成两个分离定律问题，B_×B_、T_×Tt，在B_×B_中，BB占$\frac{1}{3}$，Bb占$\frac{2}{3}$，因此后代的比例是bb=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，B_=$\frac{8}{9}$；在T_×T_中，TT占$\frac{1}{3}$，Tt占$\frac{2}{3}$，因此后代的比例是tt=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，T_=$\frac{8}{9}$；因此雌、雄株的比例是（B_tt+bbtt）：bbT_=（$\frac{8}{9}×\frac{1}{9}+\frac{1}{9}×\frac{1}{9}$）：（$\frac{1}{9}×\frac{8}{9}$）=9：8．
（4）用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交，F₁全部表现为有色饱满，说明有色对无色是显性、饱满对皱缩是显性，且子一代为双杂合子，F₁自交后，F₂代的性状表现有四种，且是2多、2少，说明有色、饱满基因位于同一条染色体上，无色、皱缩基因位于与之同源的另一条染色体上，减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换．
故答案为：
（1）相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；既能自花传粉，也能异花传粉便于操作；生长期较短，繁殖速度快，节约时间
（2）bbTt×bbtt     
（3）9：8   
（4）有色、饱满基因位于同一条染色体上，无色、皱缩基因位于与之同源的另一条染色体上，减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分交叉互换所导致．

点评 本题旨在考查学生理解基因自由组合定律的实质和应用，并学会应用分离定律解决自由组合问题．