Question

【題目】玉米（2n=20）是我國栽培面積最大的作物，可作為研究遺傳規律的實驗材料。近年來常用的一種單倍體育種技術使玉米新品種選育更加高效。請回答問題。

研究者發現一種玉米突變體（S），用S的花粉給普通玉米授粉，會結出一定比例的單倍體籽粒（胚是單倍體；胚乳與二倍體籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色體的三倍體。圖1）

（1）根據親本中某基因的差異，通過PCR擴增以確定單倍體胚的來源，結果見圖2。從圖2結果可以推測單倍體的胚是由____________發育而來。

（2）玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對獨立遺傳的基因控制，A、R同時存在時籽粒為紫色，缺少A或R時籽粒為白色。紫粒玉米與白粒玉米雜交，結出的籽粒中紫：白=3：5，出現性狀分離的原因是_________。推測白粒親本的基因型是____________和____________。

（3）將玉米籽粒顏色作為標記性狀，用于篩選S與普通玉米雜交后代中的單倍體，過程如下圖：

請根據F1籽粒顏色區分單倍體和二倍體籽粒，并寫出與表型相應的基因型。

單倍體籽粒胚的表現型為____________色，基因型為________；二倍體籽粒胚的表現型為_______色，基因型為____________；二者籽粒胚乳的表現型為____________色，基因型為____________。

Answer 1

【答案】卵細胞 紫粒親本是雜合子 aaRr Aarr 白色 ar 紫色 AaRr 紫色 AaaRrr

【解析】

1.根據圖2分析，F1二倍體胚含有普通玉米（母本）和突變體S（父本）的DNA片段，說明是由父本和母本雜交而來的；而F1單倍體胚與普通玉米（母本）所含DNA片段相同，所以可推測單倍體的胚是由普通玉米母本產生的卵細胞發育而來。

2.已知玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對獨立遺傳的基因控制，A、R同時存在時籽粒為紫色，缺少A或R時籽粒為白色，即紫色的基因型為A_R_，其余基因型都為白色。

（1）根據以上分析已知，單倍體的胚是由普通玉米母本產生的卵細胞發育而來。

（2）已知紫色的基因型為A_R_，其余基因型都為白色，紫色與白色雜交，后代紫色紫∶白=3:5，是3:1:3:1的變式，說明兩對基因中一對是雜合子自交，還有一對是測交，因此親代中紫色玉米為雙雜合子AaRr，白粒親本的基因型是Aarr或aaRr；出現該性狀分離的原因是由于紫粒親本是雜合子。

（3）單倍體的胚是由普通玉米的卵細胞發育而來，而母本是普通玉米白粒aarr，所以單倍體籽粒胚的基因型ar，表現為白色；父本的基因型為AARR，母本的基因型為aarr，兩者雜交產生的二倍體籽粒胚的基因型為AaRr，表現為紫色；胚乳是由一個精子和兩個極核受精后形成的受精極核發育而來，因此二者籽粒胚乳的基因型為AaaRrr，表現為紫色。