Question

【題目】甜玉米和糯玉米都是人們喜愛的玉米鮮食品種，兩種玉米籽粒的顏色鮮亮程度不同。玉米的非甜與甜受一對等位基因(H、h) 控制，h基因表達使玉米籽粒中幾乎不能合成淀粉，導致可溶性糖含量較高(甜玉米)。玉米的非糯與糯受另一對等位基因 (R、r)的控制，r基因表達使籽粒中合成的淀粉均為支鏈淀粉，具有很強的糯性(糯玉米)。請回答問題：

（1）根據上述這兩對基因的效應分析，基因型為 hhrr的玉米籽粒的表現型是_________。據此分析，自然界中無法獲得既糯又甜的籽粒的原因是_________。

（2）研究人員欲通過雜交手段篩選出基因型為hhrr的玉米品種，其工作流程如下:

①用純種甜玉米(hhRR)與純種糯玉米(HHrr) 雜交，獲得F1;種植F1并自交，獲得的F2代玉米籽粒中非甜非糯、糯、甜的數量比是9:3:4，說明這兩對基因位于_____，它們的遺傳符合_________定律。F2的糯玉米基因型是_________。

②將上述過程獲得的F2的糯玉米進行栽培并自交，發現其中約有__________比例的植株自交后代發生性狀分離，從這些果穗上根據顏色差異挑出_________(填“非甜非糯”或“糯”或“甜”)籽粒，即為所需品種。

③在挑出的個體中隨機取樣，與①中F1的雜交，若后代性狀類型及數量比是_________，則說明挑出的個體是hhrr個體。

（3）若能夠獲得基因型為hhrr品種，用基因型為HHrr糯玉米品種與其雜交，子一代玉米籽粒口味均為____________。子一代自交，所結果穗上糯籽粒與甜籽粒的數量比是__________，且在玉米果穗上隨機相間排列，能獲得更好的口感。

Answer 1

【答案】甜(玉米) 只要h基因純合，其表達就不能合成淀粉；R或r基因是否表達都不會影響h基因控制的籽粒性狀 兩對同源染色體上 自由組合 HHrr、Hhrr 2/3 甜 非甜非糯:糯:甜=1:1:2 糯 3:1

【解析】

根據題意分析可知，H_顯性個體表現為非甜玉米性狀，hh隱性個體表現為甜玉米性狀，R_顯性個體表現為非糯玉米性狀，rr隱性個體表現為糯玉米性狀；同時hh隱性基因影響r基因表達合成淀粉，即使得含hh基因的玉米均不能表現出糯玉米性狀。

（1）根據h基因表達使玉米籽粒中幾乎不能合成淀粉，導致可溶性糖含量較高（甜玉米），因此基因型為hhrr的玉米籽粒的表現型是甜玉米。據此分析，只要h基因純合，其表達就不能合成淀粉；R或r基因是否表達都不會影響h基因控制的籽粒性狀，因此自然界中無法獲得既糯又甜的籽粒。
（2）①根據F1自交，獲得的F2代玉米籽粒中非甜非糯、糯、甜的數量比是9：3：4，是9：3：3：1的變式，說明這兩對基因位于兩對同源染色體上，它們的遺傳符合自由組合定律，且F1為HhRr，F2的糯玉米基因型是H_rr，即HHrr、Hhrr。

②將上述過程獲得的F2的糯玉米進行栽培并自交，其中約有2/3比例的植株自交后代發生性狀分離，后代有H_rr、hhrr，從這些果穗上根據顏色差異挑出甜（hhrr）籽粒。
③在挑出的個體中隨機取樣，若挑出的個體是hhrr個體，與①中F1（HhRr）雜交，后代為HhRr：Hhrr：hhRr：hhrr=1：1：1：1，則后代性狀類型及數最比是非甜非糯：糯：甜=1：1：2。
（3）若能夠獲得基因型為hhrr品種，用基因型為HHrr糯玉米品種與其雜交，子一代玉米籽粒（Hhrr）口味均為糯。子一代自交，后代為H_rr：hhrr=3：1，即所結果穗上糯籽粒與甜籽粒的數量比是3：1，且在玉米果穗上隨機相間排列，能獲得更好的口感。