Question

玉米雌雄同株异花，顶端开雄花，叶腋处开雌花．现有一种三体玉米，10号同源染色体多出一条。三体在进行减数第一次分裂时，3条同源染色体中的任意1 条移向一极，另2条移向另一极．已知玉米抗病（B）对感病（b）为显性，非甜（D） 对甜（d） 为显性，这两对基因可能只有一对基因在10号染色体上，也有可能二对基 因都在10号染色体上．研究者以三体且纯合抗病非甜玉米与普通感病甜玉米杂交得 F₁，然后让F₁中的三体随机交配得到了F₂。

回答下列问题：

（1）玉米的杂交实验中，需要的人工操作是：套袋→________________。

（2）基因D突变成d后，基因座位________________（“改变”或“不改变”） ，基因D表达时，其转录产物需要在________________加工后才 能成为成熟的mRNA，用于蛋白质的合成。

（3）若上述两对基因中，只有B/b位于10号染色体，则：

①B/b与D/d________________（“遵循”或“不遵循”） 自由组合定律．

②F₁产生的配子基因型有________________种， F₂ 的表现型及比例为________________。

③若三体F₁与普通玉米杂交，后代为三体的比例为________________。

（4）若B/b、D/d 均位于10号染色体，如果不考虑交叉互换，则：

①F₁的基因型是________________。

②F₂中抗病甜玉米的比例为________________。

Answer

授粉→套袋 不改变 细胞核 遵循 8 抗病非甜：抗病甜：感病非甜：感病非甜=105∶35∶3∶1 1/2 BBbDDd和BbDd 0

【解析】

染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。三体是由个别染色体变异造成的。

（1）玉米是雌雄同株，可以自花传粉也可以异花授粉，因此玉米的杂交实验中，为避免自交，需要的人工操作是：套袋→授粉→套袋。

（2）基因D突变成d后，因为二者是等位基因关系，故基因座位不改变，玉米是真核生物，故基因D表达时，其转录产物需要在细胞核加工后才能成为成熟的mRNA，用于翻译蛋白质。

（3）若上述两对基因中，只有B/b位于10号染色体，则B/b与D/d两对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律，题中三体且纯合抗病非甜玉米基因型为BBBDD，普通感病甜玉米基因型为bbdd，二者杂交得F1，F1基因型有BBbDd和BbDd两种。

①因只有B/b位于10号染色体，故B/b与D/d 两对基因位于非同源染色体上，因此遵循自由组合定律。

②因为F1基因型有BBbDd和BbDd两种，其中BBbDd产生的配子基因型有4×2=8种，BbDd产生的配子基因型有4种，综合统计F1产生的配子基因型有8种。F1中的BBbDd三体随机交配得到了F2，由于BBbDd可产生配子及比例为1BBD：2BbD：2BD：1bD：1BBd：2Bbd：2Bd：1bd，则F2的表现型及比例为抗病非甜：抗病甜：感病非甜：感病非甜=105：35：3：1。

③由于三体F1产生的8种配子中，1BB、1b、2Bb、2B，其中三体配子占1/2，因此若三体F1与普通玉米杂交，后代为三体的比例为1/2。

（4）若B/b、D/d 均位于10号染色体，如果不考虑交叉互换，则三体且纯合抗病非甜玉米基因型为BBBDDD，普通感病甜玉米基因型为bbdd。①由于BBBDDD可产生BBDD和BD两种配子，则F1的基因型是BBbDDd和BbDd。

②因为BD或bd基因连锁，所以F2中不可能出现抗病甜玉米，即F2中抗病甜玉米的比例为0。