Question

玉米是一年生雌雄同株异花授粉植物，其子粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制。A基因存在时，能合成酶Ⅰ；B基因存在时，酶Ⅱ的合成受到抑制。子粒颜色的转化关系为：白色黄色紫色。

研究发现纯合紫粒玉米的花粉完全败育，不具备受精能力，其他类型玉米的花粉正常。将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植，F₁中收获得到的玉米共有三种类型：白粒、黄粒和紫粒。回答下列问题：

(1)从F₁中随机选取一粒玉米，能否通过颜色直接判断其母本是白粒玉米还是紫粒玉米？并阐明理由。__________

(2)请用F₁为实验材料设计一代杂交实验，以验证A、a和B、b基因符合自由组合定律。(要求：写出实验方案，并预期实验结果)

实验方案：______________________________________________________________。

实验结果：________________________________________________________________________。

Answer

能 由于纯合紫粒玉米花粉完全败育，因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果，子代为黄粒或紫粒；白粒植株上收获到的玉米为自交的结果，子代均为白粒。所以F1中白粒的母本为白粒玉米，紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米 选择F1中黄粒玉米自交，统计后代子粒表现型种类及比例实验结果：后代黄粒∶紫粒∶白粒＝9∶3∶4(也可选取紫粒玉米与黄粒玉米杂交，结果是黄粒∶紫粒∶白粒＝3∶3∶2)

【解析】试题分析：根据题意和图示分析可知：玉米籽粒的颜色受两对等位基因A、a和B、b控制，A基因、B基因都存在时，只能合成酶Ⅰ，表现为黄色，基因型为A_B_；A基因存在时，B基因不存在时，能合成酶Ⅰ和酶Ⅱ，表现为紫色，基因型为A_bb；A基因不存在时，不能合成酶Ⅰ，表现为白色，基因型为aa__。

（1）纯合紫粒玉米的基因型为AAbb，其花粉完全败育，不具备受精能力．杂合白粒玉米的基因型为aaBb．将杂合白粒玉米和纯合紫粒玉米进行间行种植，F1中收获得到的玉米共有三种类型：白粒、黄粒和紫粒．由于纯合紫粒玉米花粉完全败育，因此紫粒植株上收获到的玉米为杂交的结果，子代为黄粒或紫粒；白粒植株上收获到的玉米为自交的结果，子代均为白粒．所以F1中白粒的母本为白粒玉米，紫粒或黄粒的母本为紫粒玉米。

（2）实验方案：选择F1中黄粒玉米（AaBb）自交，统计后代籽粒表现型种类及比例；实验结果：如果后代出现黄粒：紫粒：白粒=9：3：4，符合9：3：3：1的变式，说明A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。