Question

18．玉米是一種雌、雄異花同株的植物，通常其頂部開雄花，下部開雌花．正常植株為兩性植株（A_B_，兩對基因分別位于兩對同源染色體上），植株不能長出雌花的為雄株（aaB  ），植株的頂端長出的也是雌花的為雌株（A bb或aabb），如圖所示．

（1）玉米有雄株和雌株的區(qū)別，在兩性植株上有雄花和雌花之分．引起雄花和雌花差異的根本原因是基因選擇性表達，引起雄株和雌株差異的根本原因是基因型差異．
（2）若使雜交后代全為雄株，則選擇的親本組合的基因型為aaBB、aabb．
（3）玉米中偶見6號三體植株（即6號染色體有三條），三體玉米減數(shù)分裂一般產生兩類配子，一類是n+l型（非常態(tài)），即配子含有兩條6號染色體；一類是n型（常態(tài)），即配子含有一條6號染色體．n+l型配子若為卵細胞可正常參與受精作用產生子代，若為花粉則不能參與受精作用．
①你認為6號三體玉米植株形成的原因是：在卵細胞（卵細胞、精子、卵細胞或精子）的形成過程中，減數(shù)第一或二分裂時同源染色體或姐妹染色體沒有分開（其余分裂過程正常）導致出現(xiàn)異常配子所致．
②已知抗病基因B對感病基因b為完全顯性，該對等位基因位于6號染色體上．用純合的抗病正常玉米和感病三體玉米雜交得到F₁，理論上，F(xiàn)₁三體玉米產生的配子基因型及比例為B：b：Bb：bb=1：2：2：1．
③選上述F₁中的三體玉米自交得到F₂，則F₂中感病植株占$\frac{1}{3}$．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：玉米正常植株為兩性植株，受兩對基因控制，且兩對基因分別位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）細胞分化的結果產生多種多樣的細胞，進而形成具有特定形態(tài)、結構和功能的組織和器官，因此，同一植株上出現(xiàn)了不同的器官，引起這種差異的根本原因是基因的選擇性表達．不同的雄株和雌株差異的根本原因是基因型或遺傳物質的不同導致的．
（2）已知雄株、兩性植株、雌株的基因組成分別為aaB_、A_B_、A__bb或aabb，若使雜交后代全為雄株，雙親必為純合子，而且都含a基因，因此，可選擇的親本組合的基因型為aaBB的雄株和基因型為aabb的雌株．
（3）①依題意：“n+l型配子若為卵細胞可正常參與受精作用產生子代，若為花粉則不能參與受精作用”，據(jù)此可推測，6號三體玉米植株形成的原因是異常卵細胞與正常精子的結合所致．同一個卵細胞中所含有的兩條6號染色體，若是同源染色體，則是減數(shù)第一次分裂異常所致，若為1條6號染色體經過染色體復制后、再通過著絲點分裂所產生的2條子染色體（姐妹染色體），則是減數(shù)第二次分裂異常所致．
②依題意可知，純合的抗病正常玉米的基因型為BB，感病三體玉米的基因型為bbb，二者雜交得到F₁中三體玉米的基因型為Bbb，假如下圖表示該三體玉米的3條6號染色體及其上的基因組成（為了便于理解和解析，這3條6號染色體分別用1、2、3進行標注）：

理論上，F(xiàn)₁三體玉米在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離的情況有三種：若1、2移向一極，3移向另一極，則產生的配子為Bb：b=1：1；若1、3移向一極，2移向另一極，則產生的配子為Bb：b=1：1；若1移向一極，2、3移向另一極，則產生的配子為B：bb=1：1；將這三種情況綜合在一起，F(xiàn)₁三體玉米產生的配子基因型及比例為B：b：Bb：bb=1：2：2：1．
③已知：n+l型的卵細胞有受精能力，而精子無受精能力．結合對②的分析可推知，F(xiàn)₁中的三體玉米自交，產生的卵細胞的基因型及其所占的比例為$\frac{1}{6}$B、$\frac{2}{6}$b、$\frac{2}{6}$Bb、$\frac{1}{6}$bb，產生的精子的基因型及其所占的比例為$\frac{1}{3}$B、$\frac{2}{3}$b，雌雄配子隨機結合，則F₂中感病植株占$\frac{2}{6}$b×$\frac{2}{3}$b+$\frac{1}{6}$bb×$\frac{2}{3}$b=$\frac{1}{3}$．
故答案為：
（1）基因選擇性表達      基因型差異
（2）aaBB、aabb
（3）①卵細胞      一或二      同源染色體或姐妹染色體    ②B：b：Bb：bb=1：2：2：1     ③$\frac{1}{3}$

點評 本題考查基因自由組合定律的應用和染色體變異的相關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．