Question

5．玉米是一種雌雄同株的二倍體（2n=20）植物，其頂部開雄花，下部開雌花，玉米籽粒的顏色與細胞中的色素有關，當細胞中含有甲物質(zhì)時呈紫色，含有乙物質(zhì)時呈紅色，無甲和乙時呈白色．與這些色素合成有關的部分酶和基因情況如下表所示（注：各對等位基因中的顯性基因?qū)﹄[性基因完全顯性，隱性基因不能控制相應酶的合成，并且在形成配子過程中不發(fā)生交叉互換），請回答問題：

色素
酶
控制酶合成的基因	A	B	D
相應的等位基因	a	b	d
基因所在的染色體	9號	10號	10號

（1）現(xiàn)有純合紅色玉米粒，請在答題卡上方框中畫出基因在染色體上可能的位置關系．（注：方框內(nèi)只要畫出與上述基因相關的染色體，用豎線表示染色體，黑點表示基因的位點，并標上相應的基因符號）．
（2）若由紅色籽粒長成的某一玉米植株自交，所結(jié)籽粒的性狀分離比為紫：紅：白=0：3：1，則該植株的基因型為AaBBdd或AABbdd．
（3）若某一基因型為AaBbDd的玉米植株自交，所結(jié)籽粒的性狀及分離比為紫色：紅色：白色=6：3：7或紫色：白色=9：7．
（4）若用基因型為YyRr（兩對基因自由組合）的玉米二倍體植物的花藥進行離體培養(yǎng)，在獲得由花粉發(fā)育成的單倍體植株的同時，也會得到一些由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株．二者幼胚期在形態(tài)上并無明顯差別．若想在幼胚期就區(qū)分出是哪種胚，可以采用顯微鏡觀察（細胞）染色體數(shù)目的方法對他們加以區(qū)分；在對由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株培養(yǎng)過程中，有一部分單倍體能自然加倍成為二倍體植株，鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍的植株，子代出現(xiàn)性狀分離的是花藥壁細胞植株．

Answer 1

分析 基因控制生物性狀的兩種方式：一是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀；而是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構直接控制生物體的性狀．
根據(jù)題意和圖示分析可知：玉米籽粒的顏色可由三對等位基因控制，遵循基因自由組合規(guī)律；但是B和D基因均位于10號染色體上，因此基因連鎖．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，有紅色物質(zhì)的生成肯定存在酶1和酶2，即肯定有A和B基因，而不能存在D基因，因此純合紅色玉米粒的基因型為AABBdd．由于BB和dd基因均在10號染色體上，因此答案如圖．
（2）根據(jù)題意可知，紅色植株的基因型為A_B_dd，白色植株的基因型應為aa____或__bb__．由于該紅色的籽粒長成的某一玉米植株自交，所結(jié)籽粒的性狀分離比為紫：紅：白=0：3：1，即表示前面兩對基因中有一對是雜合子，因此則該植株的基因型為AaBBdd或AABbdd．
（3）基因型為AaBbDd的玉米植株中，若基因分布情況為A∥a、BD∥bd，則該植株自交，所結(jié)籽粒的性狀及分離比為紫色：白色=9：7；若基因分布情況為A∥a、Bd∥bD，則該植株自交，所結(jié)籽粒的性狀及分離比為紫色：紅色：白色=6：3：7．
（4）根據(jù)題意可知，由花粉發(fā)育成的單倍體植株只有一個染色體組，而由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株有2個染色體組，由于染色體可以在顯微鏡下觀察到，因此可以采用顯微鏡觀察（細胞）染色體數(shù)目的方法對它們加以區(qū)分；由于由花粉發(fā)育成的單倍體植株自然加倍成為二倍體植株處于純合子，而由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株為雜合子．因此可以將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍的植株，子代出現(xiàn)性狀分離的是花藥壁細胞植株．
故答案為：
（1）見圖
（2）AaBBdd或AABbdd
（3）紫色：紅色：白色=6：3：7或紫色：白色=9：7
（4）顯微鏡觀察（細胞）染色體數(shù)目  將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍的植株，子代出現(xiàn)性狀分離的是花藥壁細胞植株

點評 本題考查基因自由組合定律和基因連鎖的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．