Question

玉米是很好的遗传实验材料，分析下列育种过程，回答有关问题：

（1）玉米非甜味（A）对甜味（a）为显性，非糯性（B）对糯性（b）为显性，两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如表所示：

①利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因的分离定律，可作为亲本的所有组合有____________________。

②现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F₁，F₁与某品种杂交，后代的表现型及比例是非甜非糯：非甜味糯＝3：1，那么该品种的基因型是_____。若再从其杂交后代中选出非甜非糯自交，后代中的非甜味糯性玉米占_____。

（2）甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因a控制。基因e对a起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，a位于9号染色体上，e对a增强效应的具体表现是ee使蔗糖含量提高100%（非常甜），Ee提高25%（比较甜），EE则无效。最初研究者为验证a和e基因独立遗传，设计了如下实验：用杂合子普通玉米（AaEe）与超甜玉米（aaee）杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为_____，则a和e基因独立遗传。但实际结果是子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等。对此结果的合理解释是_____________________________________________。

（3）如果玉米第9号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？________原因是_____________________________________________________

Answer

甲与乙或甲与丙 AABb 7/48 普通：比较甜：非常甜＝2：1：1 两对基因同在9号染色体上，而且A、E基因在一条染色体上（或：而且a、e基因在一条染色体上） 无影响 因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同

【解析】

基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

（1）①验证基因分离定律，杂交后代应含有一对等位基因，因此选择的杂交组合是甲与乙或甲与丙。

②纯种非甜非糯的基因型是AABB，甜味糯性玉米的基因型是aabb，杂交子一代基因型是AaBb，与某品种杂交，后代的表现型及比例是非甜非糯：非甜味糯＝3：1，说明某品种非甜是显性纯合且有一对等位基因，则该品种的基因型是AABb；杂交后代非甜非糯的基因型是AABB：AABb：AaBb：AaBB＝1：2：2：1，其中AA：Aa＝1：1，自交后代aa＝1/8，A_＝7/8，BB：Bb＝1：2，自交后代bb＝2/31/4＝1/6，因此非甜糯性的比例是A_bb＝7/48。

（2）如果两对等位基因独立遗传，则遵循自由组合定律，AaEe与aaee杂交，后代的基因型及比例是AaEe：Aaee：aaEe：aaee＝1：1：1：1，即普通：比较甜：非常甜＝2：1：1；如果两对基因同在9号染色体上，而且A、E基因在一条染色体上（或：而且a、e基因在一条染色体上） 则测交后代的基因型及比例AaEe：aaee＝1：1，分别表现为普通玉米和超甜玉米。

（3）由于两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同，因此如果玉米第9号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传没有影响。