Question

6．玉米籽粒的颜色有黄色、白色和紫色三种．为了解玉米籽粒颜色的遗传方式，研究者设置了以下6组杂交实验，实验结果如下．

	第一组	第二组	第三组	第四组	第五组	第六组
亲本 组合	纯合紫色× 纯合紫色	纯合紫色× 纯合黄色	纯合黄色× 纯合黄色	黄色×黄色	紫色×紫色	白色×白色
F1籽 粒颜色	紫色	紫色	黄色	黄色、白色	紫色、黄色、 白色	白色

（1）若第五组实验的F₁籽粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，据此推测玉米籽粒的颜色由两对等位基因控制，第五组中F₁紫色籽粒的基因型有6种．第四组F₁籽粒黄色与白色的比例应是黄色：白色=3：1；第五组F₁中所有黄色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的比例应是$\frac{1}{6}$．
（2）若只研究黄色和白色玉米籽粒颜色的遗传，发现黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A，其细胞中9号染色体如下图一．

①为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其进行自交产生F₁．如果F₁表现型及比例为黄色：白色=1：1，则说明T基因位于异常染色体上．
②以植株A为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株B，其染色体及基因组成如上图二．该植株的出现可能是由于亲本中的父本减数分裂过程中同源染色体未分离造成的．
③若②中的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例黄色：白色=2：3，其中得到的染色体异常植株占$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 观察表中信息，可发现第四的中F₁除了出现黄色外，还出现也白色，而第五组中F₁中除了出现紫色外，还出现了黄色和白色，这些现象叫性状分离；说明玉米籽粒的三种颜色互为相对性状．根据前四组的实验还不能确定玉米籽粒颜色是由几对基因控制的．
由图一和图二分析可知t在正常染色体上，T在异常染色体上，植株A的9号染色体有一条是正常的，一条是异常的；植株B有2条正常染色体，但是却多了一条异常的．根据第五组实验结果可知该颜色性状受两对等位基因控制，双显性和其中的一种单显性是紫色，另一种但显性是黄色，而双隐性是白色．

解答 解：（1）若第五组实验紫色×紫色的F₁籽粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，则符合两对相对性状的杂交实验结果，即（9：3）：3：1，因此可据此推测F₁籽粒的颜色由两对等位基因控制，F₁代基因型一共9种，其中紫色的基因型有6种、黄色的基因型有2种、白色的基因型有1种．第四组实验黄色×黄色的后代出现性状分离，说明亲本为杂合子，F₁籽粒黄色与白色的比例应是3：1．第五组F₁中黄色籽粒的玉米有两种，一种是纯合子占$\frac{1}{3}$，另一种是单杂合子占$\frac{2}{3}$，它们分别自交后，后代中白色籽粒所占的比例是$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{6}$．
（2）①已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．如果T基因位于异常染色体上，则植株A（Tt）可以产生T、t两种精子和卵细胞，但是只有t精子可以完成授粉，所以其进行自交产生F₁的基因型只有两种Tt和tt，表现型及比例为 黄色：白色=1：1．
②已知以植株A的T基因在异常染色体上，以植株A（Tt）为父本，正常的白色籽粒植株（tt）为母本杂交产生的F₁中，发现了一株黄色籽粒植株B（Ttt），则T必然来自父亲，所以可能是由于父本减数第一次分裂过程中含有T和t的同源染色体未分离造成的．
③若②中的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，则其可以产生的精子的类型及比例为T：tt：Tt：t=1：1：2：2，其中T不能完成受精，那么以植株B为父本（Ttt）与tt进行测交，产生的后代的基因型及比例是ttt：Ttt：tt=1：2：2，即后代的表现型及比例 黄色：白色=2：3，其中得到的染色体异常植株占$\frac{3}{5}$．
故答案为：
（1）两     6    黄色：白色=3：1     $\frac{1}{6}$
（2）①黄色：白色=1：1
②父 同源染色体
③黄色：白色=2：3     $\frac{3}{5}$

点评 本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的能力．