Question

【题目】玉米是单性花、雌雄同株的农作物。现利用玉米进行以下研究

Ⅰ．下表为玉米 5 个纯系的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。品系②～⑤均只有一个性状是隐性纯合的，其他性状均为显性纯合。

品系	①	②果皮	③节长	④胚乳味道	⑤高度
性状	显性纯合子	白色　pp	短节 ee	甜 ss	矮茎 dd
相应基因所在染色体		Ⅰ	Ⅰ	Ⅳ	Ⅵ

（1）某同学想验证基因分离定律，选择品系①作父本和③作母本。请补全以下实验步骤： 先对③的雌花进行套袋，待花成熟后收集①的花粉并给③授粉，然后应对③作____处理，以后收获_____所结的种子即为 F1 种子。播种让其自然生长收获 F2 种子，再播种，观察和记录后代植株_____并进行统计学分析。

（2）若选择品系③和⑤作亲本杂交得 F1，F1 再自交得 F2。则 F2 中表现为长节高茎的植株占_________ ， 其中纯合子的概率为_______________________________。

（3）能用②③作亲本研究基因的自由组合定律吗？_____________________（能或不能），理由是_________。

Ⅱ高茎与矮茎由一对等位基因（D、d）控制。现有高茎玉米和矮茎玉米植株若干，某研究小组依次进行 了如下实验：

实验一：随机选取一株高茎植株，让其自交，F1 中高茎：矮茎约为 3∶1

实验二：随机选取 30 株高茎植株，让其分别自交，F1 中高茎：矮茎约为 7∶1

（4）实验一中选取的高茎植株的基因型是____，其 F1 中出现矮茎植株的现象可称为________________________。

（5）实验二中 F1 性状分离比不为 3∶1，其原因可能是________；对实验二 F1 中高茎植株进行测交，得到 F2，理论上 F2 中矮茎植株所占比例为____。

Ⅲ.玉米种子的颜色由三对等位基因共同控制，其中显性基因B、M、R同时存在时，表现为有色；其他情况都为无色。现用一种有色种子植株分别与三种无色种子植株杂交，实验结果如下表所示（不考虑突变和交叉互换）。回答下列问题：

（6）根据实验结果判断，判断该有色种子植株的基因型是___________，请在图标注出其基因的分布情况。________

Answer 1

【答案】套袋 ③ 节的长短（节长） 9/16 1/9 不能 这两对基因位于同一对同源染色体上（两对基因连锁） Dd 性状分离 30株高茎植株中既有纯合子（占 1/2），又有杂合子（占 1/2） 1/7 BbMmRr

【解析】

1、基因分离定律和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，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

2、由题意知，玉米种子的基因型为B_M_R_表现为有色，其他基因表现为无色，B_M_R_与BBmmrr杂交，子代都表现为无色，不能可能出现B_M_R_，基因型为B_M_R_个体不可能产生含有MR的配子，因此M（m）、R（r）不遵循自由组合定律，M、r连锁，mR连锁；B_M_R_与bbmmRR杂交，子代有色种子是25%，因此B_M_R_个体产生含有BM的配子的比例是25%，因此M（m）、B（b）遵循自由组合定律；B_M_R_×bbMMrr，子代25%的有色种子，说明B_M_R_产生含有BR的配子占25%，因此B（b）、R（r）遵循自由组合定律。

Ⅰ、（1）在杂交试验中，需要对③母本去雄，然后收集父本①的花粉，涂在母本的柱头上，并套袋．产生的子一代再自交，收获种子，再播种，观察和记录后代中节的长短并进行统计学分析。

（2）只考虑节长和茎的高度，则品系③和⑤的基因型分别是eeDD和EEdd，杂交得F1（EeDd），自交得F2，F2中长节高茎（E_D_）占3/4×3/4=9/16，其中四种基因型分别为1/16EEDD、2/16EEDd、2/16EeDD、1/16EEDD，在长节高茎中纯合子占1/9。

（3）根据自由组合定律的实质可知，由于控制果皮和节长的基因位于同一对同源染色体Ⅰ上，不能在产生配子时自由组合，因此不能选择品系②③作亲本进行杂交实验来验证基因的自由组合定律。

Ⅱ、（4）根据实验一中“高茎植株自交，F1 中高茎：矮茎约为 3∶1”可知，高茎对矮茎为显性，受一对等位基因控制，亲本的基因型为Dd，F1出现高茎和矮茎现象称为性状分离。

（5）由于高茎为显性性状，实验二中选取的30株高茎可能存在两种基因型DD和Dd，这样导致F1 性状分离比不为 3∶1；对实验二 F1 中高茎：矮茎=7:1分析，由于矮茎（dd）占1/8（=1/2×1/4），说明亲本中Dd占两种基因型的总株数的1/2。由此可计算F1高茎植株中，（1/2+1/2×1/4=5/8）DD：（1/2×1/2=1/4）Dd=5:2，它们进行测交，得到 F2，理论上 F2 中矮茎植株所占比例为2/7×1/2=1/7。

Ⅲ、（6）①根据有色植株×aaBBrr→全为无色种子，不能出现B_M_R_，可判断出M(m)和R(r)位于一对同源染色体上，且Mr位于一条染色体上，mR位于其同源染色体上，且有色植株基因型为B_MmRr，②根据有色植株×bbmmRR→25%有色种子（B_M_R_），分别考虑每一对基因，并结合前一杂交结论，则有色植株的基因型是BbMmRr，且B在另一对染色体上。③假设三对基因自由组合，该有色植株×bbMMrr后代应该25%有色种子（B_M_R_），与结果不符，可推知三对基因存在连锁关系。因此控制花色的三对等位基因位于2对同源染色体上，其中M(m)和R(r)位于一对同源染色体上，且Mr位于一条染色体上，mR位于其同源染色体上，B(b)位于另一对同源染色体上，图示如下：