Question

【題目】已知玉米籽粒有色（B）對無色（b）為顯性，飽滿（R）對凹陷（r）為顯性。為研究這兩對相對性狀的遺傳特點(diǎn)，某小組用純合有色飽滿玉米與無色凹陷玉米雜交，所得F1自交，統(tǒng)計(jì)F2的表現(xiàn)型及比例為有色飽滿∶有色凹陷∶無色飽滿∶無色凹陷=281∶19∶19∶81�；卮鹣铝袉栴}：

（1）上述雜交實(shí)驗(yàn)中兩對相對性狀的遺傳________（填“遵循””或“不遵循”）自由組合定律，依據(jù)是_________________。

（2）F1減數(shù)分裂形成的配子，其種類和比例是___________________________。

（3）某同學(xué)在用純合有色玉米與無色玉米進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，在后代群體中偶然發(fā)現(xiàn)了一粒無色玉米（甲）。出現(xiàn)該無色玉米（甲）的原因可能是親本玉米在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失�，F(xiàn)有正常純合有色玉米（乙）與無色玉米（丙）可供選擇，請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果預(yù)測，以探究其原因。（注：一對同源染色體都缺失相同片段時(shí)受精卵致死；各型配子活力相同）

實(shí)驗(yàn)步驟：①用該無色玉米（甲）與_______________________雜交，獲得F1；

②F1隨機(jī)交配，觀察、統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。

結(jié)果預(yù)測：I．如果F2表現(xiàn)型及比例為_____________________，則為基因突變；

II．如果F2表現(xiàn)型及比例為___________________，則為染色體片段缺失。

Answer 1

【答案】不遵循 F2中每對相對性狀表現(xiàn)型的分離比都符合3∶1，而兩對相對性狀表現(xiàn)型的分離比不符合9∶3∶3∶1及其變式，因此這兩對相對性狀的遺傳不遵循自由組合定律。 BR∶Br∶bR∶br = 9∶1∶1∶9 正常純合有色玉米（乙） 有色∶無色=3∶1 有色∶無色=4∶1

【解析】

用純合有色飽滿玉米與無色凹陷玉米雜交，所得F1自交，統(tǒng)計(jì)F2的表現(xiàn)型及比例為有色飽滿∶有色凹陷∶無色飽滿∶無色凹陷=281∶19∶19∶81，其中有色∶無色=（281+19）∶（19+81）=3∶1，飽滿∶凹陷=（281+19）∶（19+81）=3∶1，即每對基因單獨(dú)都符合分離定律，但兩對性狀之間綜合分析并不符合9∶3∶3∶1的變式，說明兩對等位基因之間不遵循自由組合定律。

（1）根據(jù)上述分析可知，F2中每對相對性狀表現(xiàn)型的分離比都符合3∶1，而兩對相對性狀表現(xiàn)型的分離比不符合9∶3∶3∶1及變式，因此這兩對相對性狀的遺傳不遵循自由組合定律。

（2）用純合有色飽滿玉米與無色凹陷玉米雜交，所得F1自交獲得F2，根據(jù)子二代中無色凹陷（bbrr）個(gè)體占81/400，可知子一代產(chǎn)生的雌雄配子中br均占9/20，子二代中無色飽滿（bbRR、bbRr）的個(gè)體占19/400，設(shè)子一代產(chǎn)生的雌雄配子中bR所占比例均為a，則a2+2×9/20×a=19/400，解得a=1/20，同理，根據(jù)子二代中有色凹陷（B-rr）個(gè)體占19/400，設(shè)子一代產(chǎn)生的雌雄配子中Br均占b，則b2+2×9/20×b=19/400，解得b=1/20，則子一代產(chǎn)生的雌雄配子中BR占1-9/20-1/20-1/20=9/20。所以F1減數(shù)分裂形成的配子種類和比例是BR∶Br∶bR∶br = 9∶1∶1∶9。

（3）無色玉米甲若為親本減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生了基因突變形成的，則甲的基因型為bb，無色玉米甲若為親本減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生了染色體片段缺失形成的，則甲的基因型為b0，若甲與無色玉米植株雜交，無論哪種變異，其雜交后代均為無色植株，無色植株自由交配的后代均不發(fā)生性狀分離，故不能區(qū)分甲植株的變異類型；如甲的形成為親本減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生了基因突變，則甲的基因型為bb，甲植株與正常純合有色玉米（乙）雜交，后代基因型為Bb，子一代自由交配的后代會(huì)出現(xiàn)有色∶無色=3∶1；若甲的形成是由于親本減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生了染色體片段缺失，則甲的基因型為b0，與正常純合有色玉米（乙）雜交，后代的基因型為Bb、B0，兩種基因型各占1/2，產(chǎn)生的配子類型為B∶b∶0=2∶1∶1，子一代繼續(xù)自由交配，后代中一對同源染色體都缺失相同片段的占1/4×1/4=1/16（死亡）、基因型為bb的占1/4×1/4=1/16，基因型為b0的占1/4×1/4+1/4×1/4=1/8，其余（1-1/16-1/16-1/8=12/16）均表現(xiàn)為有色性狀，所以子二代有色∶無色=12∶3=4∶1。綜上分析可知實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為：

①用該無色玉米（甲）與正常純合有色玉米（乙）雜交，獲得F1；

②F1隨機(jī)交配，觀察、統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。

結(jié)果預(yù)測：I．如果F2表現(xiàn)型及比例為有色∶無色=3∶1，則為基因突變；

II．如果F2表現(xiàn)型及比例為有色∶無色=4∶1，則為染色體片段缺失。