Question

17．玉米是常用的遺傳學(xué)實驗材料，請限據(jù)所學(xué)的知識分析回答下列有關(guān)玉米的遺傳及育種的相關(guān)問題：
（1）某玉米品種2號染色體上的基因S、s和M、m各控制一對相對性狀，某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，其原因是在減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交義互換．
（2）若玉米穗長由三對等位基因所控制，三對基因自由組合，每個顯性基因的作用是相同的并可以累加．現(xiàn)用基閃型為AABBDD（穗長18cm）與基因型為aabbdd（穗長12cm）的玉米雜交，得到的F₁穗長為15cm，F(xiàn)₁自交后，F(xiàn)₂中穗長為16cm的個體所占的例為$\frac{15}{64}$，用F₂中的某一個體與F₁回交，所有回交子代穗長最短為13cm，最長為17cm，則F₂中這樣個體的基因型有6種．
（3）玉米花粉粒形態(tài)的遺傳符合孟德爾的遺傳規(guī)律，但當(dāng)年的花粉粒形態(tài)是由產(chǎn)生花粉植物的基因型決定的，不是花粉所帶的基因決定的．現(xiàn)以長形（RR）作父本與圓形（rr）的品種作為母本進(jìn)行雜交得到F₁，則F₂植株產(chǎn)生的花粉粒的基因型是R、r，表現(xiàn)型為長形；再讓F₁嚴(yán)格自交得到F₂，F(xiàn)₂植株產(chǎn)生花粉粒的基因型為R、r，比例1：1，表現(xiàn)型為長形、圓形，比例為3：1．

Answer 1

分析 基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因隨同源染色體分離而分離的同時，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由組合．

解答 解：（1）由題意知，基因S、s和M、m各控制一對相對性狀，且同位于2號染色體上，因此兩對等位基因不遵循自由組合定律，遵循連鎖定律，自交后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，如果自交后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型，則說明在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換．
（2）由題意知，三對等位基因遵循自由組合定律，AABBDD的穗長為18cm，aabbdd的穗長為12cm，則每一個顯性基因增加的長度是1cm，子一代基因型是AaBbDd，穗長為15cm，子一代自交得到子二代，F(xiàn)₂中穗長為16cm的個體含有4個顯性基因，基因型為aaBBDD、AAbbDD、AABBdd、AaBBDd、AABbDd、AaBbDD，比例是$\frac{1}{64}×3$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{4}×\frac{1}{2}×3$=$\frac{15}{64}$．；用F₂中的某-個體與F₁回交，所有回交子代穗長最短為13cm，最長為17cm，說明子代最少是一個顯性基因，最多是5個顯性基因，因此子二代個體有一對是顯性純合、一對雜合、一對是隱性純合，基因型為AABbdd、AaBBdd、aaBBDd、aaBbDd、AAbbDd、AabbDD六種．
（3）以長形（RR）作父本與圓形（rr）的品種作為母本進(jìn)行雜交得到F₁，子一代的基因型是Rr，產(chǎn)生的花粉的基因型是R、r，都表現(xiàn)為長形；子一代自交得到子二代的基因型及比例是RR：Rr：rr=1：2：1，則F₂植株產(chǎn)生的花粉粒的基因型是R、r兩種比例是1：1；表現(xiàn)為長形和圓形，比例是3：1．
故答案為：
（1）同源染色體的非姐妹染色單體
（2）$\frac{15}{64}$    6
（3）R、r     長形      R、r     1：1     長形、圓形    3：1

點評 本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實質(zhì)和使用條件，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、解答問題．