Question

【題目】玉米是二倍體植物，風媒異花傳粉。自然界中的普通玉米（AABBDD）粒中蔗糖含量低，無甜味。現有2個超甜玉米和1個普甜玉米品種，它們都是普通玉米單基因突變的純合體，其控制基因及其生化途徑如下所示。請回答下列問題。

玉米品種（純種）	隱性突變基因	染色體（號）	甜度
普甜玉米	a	4	微甜
超甜玉米	b	3	甜
	d	？	甜

（1）普甜玉米和超甜玉米提高細胞內蔗糖含量的原理分別是_________。

（2）表中普甜玉米品種的基因型為_____；表中超甜玉米品種的基因型為________。

（3）兩株不同品種的超甜玉米雜交，子一代為非甜玉米。請利用子一代玉米為材料，設計實驗方案，鑒定d基因是否位于第3染色體上。請寫出實驗方案并預期實驗結果（不考慮突變及交叉互換）_________________________。

Answer 1

【答案】普甜玉米通過控制酶1的合成促進淀粉水解為蔗糖；超甜玉米通過抑制酶2的合成抑制蔗糖合成淀粉 aaBBDD AAbbDD、AABBdd 將子一代玉米自交(或雜交)，統計子二代超甜玉米和非甜玉米的比例。若子二代中非甜玉米:超甜玉米=9:7，則d基因不位于第3(號)染色體上；若子二代中非甜玉米:超甜玉米=1:1，則d基因位于第3(號)染色體上。

【解析】

根據題干中普通玉米的基因型為AABBDD，以及“現有2個超甜玉米和1個普甜玉米品種，它們都是普通玉米單基因突變的純合體”，結合基因對性狀控制的途徑可知突變型普甜玉米應為aaBBDD，超甜玉米應為AAbbDD、AABBdd。（3）問可用逆推法思考本題，即先假設d基因不位于第3染色體上或位于第3染色體上，由此得出結果和結論，再“反向作答”即可。實驗方法：將子一代玉米自交，統計子二代的性狀及分離比。

（1）通過分析示意圖可知，普甜玉米和超甜玉米中蔗糖含量高、有甜味的原理是：普甜玉米通過控制酶1的合成促進淀粉水解為蔗糖；超甜玉米通過控制酶2的合成抑制蔗糖合成淀粉。
（2）由題意可知，普通玉米是AABBDD，2個超甜玉米和1個普甜玉米品種，都是普通玉米單基因突變的純合體，故其突變型普甜玉米應為aaBBDD，超甜玉米應為AAbbDD、AABBdd。
（3）由題意知：兩個超甜玉米雜交AAbbDD×AABBdd，產生子一代基因型為AABbDd。
若d基因不位于第3染色體上，則B和b、D和d這兩對等位基因的遺傳符合自由組合定律，故AABbDd自交后代中非甜玉米：超甜玉米=9（AAB_D_表現為非甜玉米）：7。
若d基因位于第3染色體上，則B和b、D和d這兩對等位基因的遺傳不符合自由組合定律，根據親本基因型可知b和D連鎖，B和d連鎖，故AABbDd自交后代中非甜玉米：超甜玉米比例是1：1。所以方案為：
將子一代玉米自交，統計子二代的性狀及分離比。
若子二代中非甜玉米：超甜玉米=9：7，則d基因不位于第3染色體上；
若子二代中非甜玉米：超甜玉米=1：1，則d基因位于第3染色體上。