Question

6．玉米是雌雄同株異花植物，有寬葉和窄葉，抗病和不抗病等性狀． 已知寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，且在玉米苗期便能識別．根據(jù)生產(chǎn)實踐獲知，雜交種（Aa）所結(jié)果實在數(shù)目和粒重上都表現(xiàn)為高產(chǎn)，分別比顯性和隱性品種產(chǎn)量高 12%、20%．某農(nóng)場在培育玉米雜交種時，將純種寬葉玉米和純種窄葉玉米進行了間行均勻種植，但由于錯過了人工授粉的時機，結(jié)果導致大面積自然授粉[同株異花授粉（自交）與品種間異株異花授粉（雜交）]．根據(jù)上述信息回答下列問題：
（1）按照上述栽種方式，兩個品種玉米授粉方式共計有4種．F₁植株的基因型是AA、Aa、aa．
（2）如果用上述自然授粉收獲的種子用于第二年種植，預計收成將比單獨種植雜交種減少8%，因此到了收獲的季節(jié)，應收集窄葉（寬葉、窄葉）植株的種子，第二年播種后，在幼苗期選擇寬葉（寬葉、窄葉）植株栽種，才能保證產(chǎn)量不下降．
（3）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：各圖甲 圖乙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，請畫出基因在染色體上可能的位置關系．

（注：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，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．
④四倍體玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米，低溫處理野生型玉米正在有絲分裂的細胞會導致染色體不分離，從而獲得四倍體細胞并發(fā)育成植株．推測低溫處理導致細胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體的產(chǎn)生．
四倍體玉米與野生型玉米是否屬于同一物種？否，為什么？兩者之間存在生殖隔離．

Answer 1

分析 1、玉米是雌雄同株異花植物，寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，符合基因的分離定律；純種寬葉不抗病玉米（AABB）與純種窄葉抗病玉米（aabb），要獲得高產(chǎn)且抗花葉病的品種，需要運用基因的自由組合定律，進行雜交育種．
2、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(gòu)直接控制生物體的性狀．
3、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）純種寬葉玉米（基因型為AA）和純種窄葉玉米（基因型為aa）進行了間行均勻種植，自然條件下，既有異花受粉，又有自花受粉，受粉方式共計有4種，即AA×AA、aa×aa、AA×aa、aa×AA，F(xiàn)₁植株的基因型應有3種，即AA、Aa、aa．
（2）由于自然受粉，在窄葉植株上結(jié)的種子有基因型為Aa雜合子，所以應收集窄葉植株的種子，同理在第二年播種后，在幼苗期選擇寬葉植株栽種，就可保證產(chǎn)量不下降．
（3）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，因此基因在染色體上可能的位置關系為：

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低溫處理細胞時，能抑制紡錘體的，導致細胞內(nèi)染色體不分離，數(shù)目加倍．由于四倍體玉米與野生型玉米之間存在生殖隔離，所以它們不屬于同一物種．
故答案為：
（1）4        AA、Aa、aa
（2）窄葉    寬葉
（3）①

②AaBBdd或AABbdd
③紫色：紅色：白色=6：3：7或紫色：白色=9：7
④低溫抑制紡錘體的產(chǎn)生        否      兩者之間存在生殖隔離

點評 本題考查了基因分離定律和基因自由組合定律的應用，意在考查考生分析能力和判斷能力、從題中獲取有效信息的能力．