Question

3．玉米是遺傳實(shí)驗(yàn)常用的材料．玉米植株的性別決定受兩對(duì)基因（B-b，T-t）的支配，這兩對(duì)基因位于非同源染色體上．玉米植株的性別和基因型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

基因型	B和T同時(shí)存在 （B_T_）	T存在，B不存在 （bbT_）	T不存在 （B_tt或bbtt）
性別	雌雄同株異花	雄株	雌株

（1）選擇玉米作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是（兩條）相對(duì)性狀明顯，易于區(qū)分；后代數(shù)目多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確；既能自花傳粉，也能異花傳粉便于操作；生長(zhǎng)期較短，繁殖速度快，節(jié)約時(shí)間．
（2）選擇多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，雜交后代植株的性別僅有雄株和雌株兩種，且比例各占50%，則親本植株的基因型為bbTt×bbtt．
（3）若BbTt的玉米植株做親本，自交得F₁代，讓F₁中的雌雄同株異花植株隨機(jī)交配，則F₂代中雌、雄株的比例是9：8．
（4）某同學(xué)用純合有色飽滿籽粒的玉米與無(wú)色皺縮籽粒的玉米雜交，F(xiàn)₁全部表現(xiàn)為有色飽滿．F₁自交后，F(xiàn)₂代的性狀表現(xiàn)及比例為：有色飽滿73%，有色皺縮2%，無(wú)色飽滿2%，無(wú)色皺縮23%．（實(shí)驗(yàn)條件與操作均符合要求，后代數(shù)量足夠多）從基因與染色體的關(guān)系及減數(shù)分裂的角度分析，F(xiàn)₂代產(chǎn)生少量的有色皺縮和無(wú)色飽滿玉米這一現(xiàn)象的細(xì)胞學(xué)原因有色、飽滿基因位于同一條染色體上，無(wú)色、皺縮基因位于與之同源的另一條染色體上，減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致．．

Answer 1

分析 1、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合，產(chǎn)生四種配子，且比例是1：1：1：1．
2、如果2對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，則兩對(duì)等位基因在遺傳時(shí)不遵循自由組合定律，遵循連鎖、交換定律，如果在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，會(huì)產(chǎn)生四種配子，四種配子是2多、2少，如果不發(fā)生交叉互換，產(chǎn)生的配子是2種，比例是1：1．

解答 解：（1）由于玉米具有相對(duì)性狀明顯、易于區(qū)分、后代數(shù)目多、既能自花傳粉也能異花傳粉（雌雄同株，單性花）、便于操作、生長(zhǎng)期較短、繁殖速度快、節(jié)約時(shí)間等特點(diǎn)，所以遺傳實(shí)驗(yàn)常選擇玉米做實(shí)驗(yàn)材料．
（2）由表格信息可知，雄株的基因型是bbT_，雌株的基因型是B_tt、bbtt，如果多株基因型相同的雄株作父本，多株基因型相同的雌株作母本，雜交后代植株的性別僅有雄株和雌株兩種，說(shuō)明雌株不存在B基因，母本的基因型是bbtt，父本的基因型是bbTt．
（3）BbTt的玉米植株做親本，自交得F₁代，F(xiàn)₁中的雌雄同株的基因型是B_T_，BBTT：BBTt：BbTT：BbTt=1：2：2：4，由于自由組合定律也遵循分離定律，因此可以將該問(wèn)題轉(zhuǎn)換成兩個(gè)分離定律問(wèn)題，B_×B_、T_×Tt，在B_×B_中，BB占$\frac{1}{3}$，Bb占$\frac{2}{3}$，因此后代的比例是bb=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，B_=$\frac{8}{9}$；在T_×T_中，TT占$\frac{1}{3}$，Tt占$\frac{2}{3}$，因此后代的比例是tt=$\frac{2}{3}×\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{9}$，T_=$\frac{8}{9}$；因此雌、雄株的比例是（B_tt+bbtt）：bbT_=（$\frac{8}{9}×\frac{1}{9}+\frac{1}{9}×\frac{1}{9}$）：（$\frac{1}{9}×\frac{8}{9}$）=9：8．
（4）用純合有色飽滿籽粒的玉米與無(wú)色皺縮籽粒的玉米雜交，F(xiàn)₁全部表現(xiàn)為有色飽滿，說(shuō)明有色對(duì)無(wú)色是顯性、飽滿對(duì)皺縮是顯性，且子一代為雙雜合子，F(xiàn)₁自交后，F(xiàn)₂代的性狀表現(xiàn)有四種，且是2多、2少，說(shuō)明有色、飽滿基因位于同一條染色體上，無(wú)色、皺縮基因位于與之同源的另一條染色體上，減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分交叉互換．
故答案為：
（1）相對(duì)性狀明顯，易于區(qū)分；后代數(shù)目多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確；既能自花傳粉，也能異花傳粉便于操作；生長(zhǎng)期較短，繁殖速度快，節(jié)約時(shí)間
（2）bbTt×bbtt     
（3）9：8   
（4）有色、飽滿基因位于同一條染色體上，無(wú)色、皺縮基因位于與之同源的另一條染色體上，減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分交叉互換所導(dǎo)致．

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用，并學(xué)會(huì)應(yīng)用分離定律解決自由組合問(wèn)題．