Question

【題目】玉米是二倍體植物（2N＝20），同株異花，是遺傳學上常用的實驗材料。如圖是植物的一些基因在染色體上的排列情況。該植物的株高受三對等位基因A-a、D-d、Y-y控制，這三對基因的遺傳效應相同，且具有累加效應（不考慮交叉互換和突變）�；卮鹣铝袉栴}：

（1）用圖中親本雜交獲得F1，F1隨機交配獲得F2，F2的個體中株高與親本不相同的個體占_________。

（2）玉米籽粒的甜與非甜是一對相對性狀，分別由等位基因B、b控制，位于5、6號染色體上，用上述親本雜交得到F1，F1隨機交配得到F2，經(jīng)多次實驗，若所得F2中籽粒非甜所占的比例總是3/5，則請推測其原因是_________。

（3）研究者將一個DNA片段導入到F1中甜玉米的體細胞中獲得多株轉基因玉米，導入的位置有四種，分別是：第1種在5、6號之外的其他染色體上；第2種在B基因所在的染色體上；第3種在b基因所在的染色體上，但不在b所在的位置；第4種在b基因的位置。為確定具體的插入位置，讓轉基因甜玉米隨機交配統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例（說明：①插入的DNA片段本身不控制具體的性狀；②玉米體內(nèi)存在該DNA片段，B基因不表達，即該DNA片段和B基因同時存在時表現(xiàn)為非甜，b基因的表達不受該片段影響；③若玉米的受精卵無控制玉米籽粒甜度的基因（B、b），將導致胚胎致死；④結果只統(tǒng)計B、b控制的性狀）

結果與結論：

①若子代_________，則該DNA片段的插入位置屬于第1種可能性；

②若子代_________，則該DNA片段的插入位置屬于第2種可能性；

③若子代_________，則該DNA片段的插入位置屬于第3種可能性；

④若子代_________，則該DNA片段的插入位置屬于第4種可能性。

Answer 1

【答案】1/2 B基因顯性純合致死 甜:非甜＝3:13 全為非甜 甜 :非甜=1 :3 甜:非甜=1: 2

【解析】

圖中展示三對同源染色體，四對等位基因，其中D、d基因與Y、y基因位于一對同源染色體上，不遵循自由組合定律；控制植物的株高的三對等位基因A-a、D-d、Y-y中A-a、D-d和D-d、Y-y遵循自由組合定律。

（1）由于該植物的株高受A-a、D-d、Y-y控制，且三對等位基因的累加效應相同，株高與顯性基因的個數(shù)有關，圖中母本的基因型是AADDyy，父本的基因型是aaddYY，雜交子一代的基因型是AaDdYy，子一代隨機交配得到的子二代中，與母本表現(xiàn)型相同的基因型有AADDyy、AADdYy、AAddYY，比例之和為1/4（1/4＋1/2＋1/4）＝ 1/4，與父本表現(xiàn)型相同的基因型有aaDDyy、aaDdYy，aaddYY，比例之和為1/4（1/4＋1/2＋1/4）＝1/4，不同于親本的比例是1－1/4－1/4＝1/2。

（2）由題意知，B、b位于一對同源染色體上，在遺傳過程中遵循分離定律，母本基因型是Bb，父本基因型是bb，雜交子一代的基因型是Bb:bb=1:1，子一代產(chǎn)生配子的類型及比例是B:b=1:3，由于雌雄配子結合是隨機的，因此子一代自由交配產(chǎn)生子二代的基因型及比例是BB:Bb:bb=1:6:9，如果F2中籽粒非甜所占比例總是3/5，說明B基因顯性純合致死。

（3）①如果該DNA片段的插入位置屬于第1種可能性，即插入到另外一對同源染色體上，根據(jù)題干信息，讓F1中轉基因甜玉米（Bb）隨機交配，后代中有3/4的個體含有該DNA片段，1/4的個體不含有該DNA片段，含有DNA片段的個體，基因B不表達，甜玉米中有3/4表現(xiàn)為非甜，因此甜:非甜=3:13；

②如果該DNA片段的插入位置屬于第2種可能性，無論染色體片段插入B基因所在的位置，還是該染色體上除B之外的其他位置，B基因都無法表達，因此子代全表現(xiàn)為非甜；

③如果該DNA片段的插入位置屬于第3種可能性，子代中BB:Bb:bb=1:2:1，其中b所在的染色體上插入了DNA片段，因此含有b的個體均表現(xiàn)為非甜，甜:非甜=1:3；

④如果該DNA片段的插入位置屬于第4種可能性，子代1/4致死，甜:非甜=1:2。