Question

7．已知玉米種子的有色（C）對無色（c）為顯性，非糯性（W）對糯性（w）為顯性，飽滿（S）對皺粒（s）為顯性．
（1）已知基因C、c位于9號染色體上，現有研究小組要探究基因W、w是否也位于9號染色體上，如果用這2個基因雜合的植株與隱性親本測交：
理論上如果子代的表現型及比例為有色非糯性：有色糯性：無色非糯性：無色糯性=1：1：1：1，則說明基因W、w不位于9號染色體上．如果子代的表現型及比例為有色非糯性：無色糯性=1：1或有色糯性：無色非糯性=1：1，則說明基因W、w位于9號染色體上且9號染色體減數分裂時沒有發(fā)生交叉互換．
（2）研究小組用這3個基因雜合的植株與隱性親本測交后得到如下的結果：
籽�？倲�6708
有色，非糯性，皺粒    2216        無色，糯性，飽滿   2349
有色，糯性，皺粒    951         無色，非糯性，飽滿   974
有色，糯性，飽滿    99          無色，非糯性，皺粒   84
有色，非糯性，飽滿    15          無色，糯性，皺粒   20
①分析以上測交結果可知，基因W、w也位于9號染色體上且9號染色體在減數分裂第一次分裂前期發(fā)生了交叉互換．
②進一步分析還可以確定基因S、s同樣位于9號染色體上，如果同一條染色體上非等位基因間的重組概率越小說明它們在染色體上的距離越近，那么在9號染色體上呈線性排列的這三個基因中位于中間位置的是S（s）．
③假設該雜合體來自純系親本的雜交，寫出親本的基因型親本的基因型是CCssWW和ccSSww．
（3）糯性玉米籽粒的含糖量和賴氨酸含量均高于普通玉米，作為鮮食玉米深受人們的喜愛．
①可以從（2）測交后代中選擇無色糯性飽滿的籽粒種植，通過連續(xù)自交可獲得穩(wěn)定遺傳的純種，此育種方法操作簡便，但種植時其周圍200m以內的田塊不能種植其它類型的玉米．
②還可以從（2）測交后代中選擇有色糯性飽滿的籽粒種植得到植株A，再進行如圖操作．
植株A經過減數分裂過程產生的花粉理論上有4種基因型（不考慮基因突變和染色體變異），將幼苗2經不同處理所產生的植株分別自交，可以獲得有色糯性飽滿且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株是植株B（B或C）．
（4）玉米螟的幼蟲蛀入玉米主莖或果穗內致使玉米減產，轉入bt基因的玉米植株內會表達產生bt毒蛋白，可以有效殺死玉米螟幼蟲．這種育種方法的遺傳學原理是基因重組．

Answer 1

分析 基因自由組合定律的實質：進行有性生殖的生物在進行減數分裂產生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由組合．

解答 解：（1）如果W、w是也位于9號染色體上，與C、c不遵循自由組合定律，遵循連鎖定律，連鎖的情況是C、W連鎖，c、w連鎖或者是C、w連鎖，cW連鎖，若C、W連鎖，基因型為CcWw的個體產生的配子的類型及比例是CW：cw=1：1，測交后代的基因型及比例是CcWw：ccww=1：1，分別表現為有色非糯性和無色糯性，若是C、w連鎖，cW連鎖，CcWw產生的配子的類型及比例是cW：Cw=1：1，測交后代的基因型及比例是ccWw：Ccww=1：1，前者的無色非糯性，后者是有色糯性；如果W、w不位于9號染色體上，與C、c遵循自由組合定律，CcWw產生的配子的類型及比例是CW：cW：Cw：cw=1：1：1：1，測交后代的基因型及比例是CcWw：Ccww：ccWw：ccww=1：1：1：1，分別表現為有色非糯性、有色糯性、無色非糯性、無色糯性．
（2）①由測交實驗結果可知，有色非糯性、有色糯性：無色非糯性：無色糯性=（2216+15）：（951+99）：（974+84）：（2349+20）≈2：1：1：2，測交后代的表現型及比例不是1：1：1：1，而是出現兩多、兩少現象，因此W、w也位于9號染色體上，由于9號染色體在減數分裂第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，產生了基因為cW、Cw的配子，從而導致無色非糯性、有色糯性個體出現一定的比例．
②由測交實驗可知，有色飽滿：有色皺粒：無色飽滿：無色皺粒=（99+15）：（2215+951）：（2349+917）：（84+20）≈1：30：30：1，非糯性皺粒：非糯性飽滿：糯性皺粒：糯性飽滿=（2215+84）：（15+947）：（951+20）：（99+2349）≈2.5：1：1：2.5，基因S、s同樣位于9號染色體上，如果同一條染色體上非等位基因間的重組概率越小說明它們在染色體上的距離越近，那么在9號染色體上呈線性排列的這三個基因中位于中間位置的是S（s）．
③該雜合體的基因型是CcSsWw，產生的配子類型較多的兩種是CsW、cSw，因此純系親本的基因型是CCssWW和ccSSww．
（3）①（2）測交后代中選擇無色糯性飽滿的籽粒ccwwS_，通過連續(xù)自交獲得能穩(wěn)定遺傳的純合體．
②植株A是有色糯性飽滿的籽粒，基因型是CcSs，經過減數分裂過程產生的花粉理論上有四種基因型，分別是CS、Cs、cS、cs，幼苗2用秋水仙素處理，形成可育二倍體植株，可以產生有色糯性飽滿且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株，植株C是單倍體高度不育，不能有色糯性飽滿且穩(wěn)定遺傳籽粒的植株．
（4）由題意知，該育種方法是基因工程育種，原理是基因重組．
故答案為：
（1）有色非糯性：有色糯性：無色非糯性：無色糯性=1：1：1：1        有色非糯性：無色糯性=1：1或有色糯性：無色非糯性=1：1
（2）①前    交叉互換    
 ②S（s）
③親本的基因型是CCssWW和ccSSww
（3）①連續(xù)自交    
 ②4       植株B
（4）基因重組

點評 本題旨在考查學生理解基因分離定律和自由組合定律的實質和應用條件，連鎖與交換定律，單倍體育種、雜交育種、基因工程育種的原理和方法，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并應用相關知識進行推理、解答問題．