Question

玉米是一年生雌雄冋株异花授粉植物，其籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时，能合成酶Ⅰ；B基因存在时，酶Ⅱ的合成受到抑制，两对等位基因独立遗传。籽粒颜色的转化关系为：   研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育，不具备受精能力，其它类型玉米的花粉正常。将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植，F1中收获得到的玉米共有三种类型：白粒、黄粒和紫粒。回答下列问题：

(1)上述实例体现基因通过___________，进而控制生物体的性状(如籽粒颜色)。

(2)F₁中白粒玉米的基因型有___________种，F1的白粒玉米中纯合子的比例是___________。

(3)从F₁中随机选取一粒玉米通过其颜色___________(“能”或“不能”)判断其母本是杂合白粒玉米或纯合紫粒玉米，理由是______________________。

Answer

控制酶的合成来控制代谢过程 3 1/2 能 由于纯合紫粒玉米花粉完全败育，因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果，子代为黄粒或紫粒；白粒植株上收获到的玉米为自交的结果，子代均为白粒。所以F1中白粒的母本为白粒玉米，紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米 (或亲本纯合紫粒玉米植株上不可能有白粒而可能有黄粒、紫粒；亲本杂合白粒玉米植株上必为白粒，因为纯合紫粒玉米花粉不可育)

【解析】

由题意可知，黄色玉米的基因型为A-B-、紫色玉米的基因型为：A-bb、白色玉米的基因型为：aa--。

（1）题目中A、a与B、b通过控制酶的合成控制籽粒的颜色，体现了基因通过控制酶的合成间接的控制生物的性状。

（2）杂合白粒玉米aaBb和纯合紫粒玉米AAbb进行间行种植，因为纯合紫粒玉米的花粉完全败育，不具备受精能力，故雄性个体只有aaBb，可以产生2种雄配子aB:ab=1:1；雌雄个体aaBb：AAbb=1：1，则雌配子有三种：aB:ab：Ab=1:1:2，雌雄交配的后代中白色玉米的基因型及比例为：aaBB: aaBb:aabb=1:2:1，其中纯合子占1/2。

（3）能通过玉米的颜色判断母本是杂合白粒玉米或纯合紫粒玉米，因为纯合紫粒玉米AAbb花粉败育，即紫粒玉米不能进行自交，只能接受白粒玉米的花粉aB或ab，故紫粒玉米上所结的子代为黄色AaBb或紫色AAbb。而杂合白粒玉米aaBb只能自交，后代一定是白粒的。故若F1玉米的籽粒颜色是黄色或紫色，则其母本是纯合紫粒玉米；若F1玉米的籽粒颜色是白色，则其母本是杂合的白色玉米。