Question

玉米（2n＝20）是一种雌雄同株植物。下表表示5个玉米纯系的表现型、相应的基因型及基因所在的染色体。其中②～⑤品系均只有一个性状属隐性，其他性状均为显性。

（1）如果研究玉米的基因组，应测定________条染色体上的DNA碱基序列。

（2）若要进行自由组合定律的实验，选择品系②和③作亲本是否可行？___________；原因是____________。

（3）选择品系③和⑤做亲本杂交得F₁，F₁再自交得F₂，则F₂表现为长节高茎的植株中，纯合子的几率为________。

（4）为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黄粒（B）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（AaBb）玉米杂交种的目的，科研人员设计了以下快速育种方案。

①请在括号内填写相关的基因型。

②处理方法A和B分别是指______________、_____________。以上方案所依据的育种原理有__________。

Answer

（1）10 （2）不可行 控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上

（3）1/9 （4）①答案如图

②花药离体培养 秋水仙素处理 基因重组和染色体变异

【解析】（1）由于玉米是雌雄同株的植物，不含性染色体，所以研究玉米基因组时测定10条染色体。（2）由于控制粒色和节长的基因在一对同源染色体上，所以选择品系②和③研究基因自由组合定律不可行。（3）品系③和⑤控制节长、茎高的基因型分别是eeDD和EEdd，杂交得F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎E_D_的植株占：3/4×3/4＝9/16，其中纯合子的几率为1/9。（4）欲快速获得长果穗黄粒（AaBb）玉米杂交种，需选择单倍体育种的方法，选择的亲本分别是长果穗白粒和短果穗黄粒，待它们开花后取花药离体培养，并用秋水仙素处理加倍得到可育植株，然后让这两种可育植株杂交获得AaBb种子，该过程利用的原理是基因重组和染色体变异。

【考点定位】本题考查的是基因自由组合定律及生物变异的相关知识，属于对识记、理解层次的考查。

【名师点睛】几种常见遗传育种方式的不同点

方法

原理

常用方法

优点

缺点

代表实例

杂交育种

基因重组

杂交

操作简单，目标性强

育种年限长

矮秆抗

病小麦

诱变育种

基因

突变

辐射诱变、激光诱变等

提高突变率，加速育种进程

有利变异少，需大量处理实验材料

高产青

霉菌株

多倍体育

种

染色

体变

异

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种

所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展

无子西瓜、

八倍体小

黑麦

单倍体育

种

染色体变

异

花药离体培养后，再用秋水仙素处理

明显缩短育种年限

技术复杂，需要与杂交育种配合

“京花1

号”小麦

基因工程

育种

基因

重组

将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中

能定向改造生物的遗传性状

有可能引发生态危机

转基因

抗虫棉