Question

现有4个玉米纯合品种，即胚乳黄色非糯性、胚乳黄色糯性、胚乳白色非糯性和胚乳白色糯性。已知胚乳黄色对胚乳白色为显性，非糯性对糯性为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F₁均为胚乳黄色非糯性，且这两个杂交组合的F₂的表现型及其数量比完全一致。回答问题：

（1）为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：

①亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于___________，从而使非等位基因在形成配子时能___________；

②在受精时雌雄配子要___________；

③每种合子（受精卵）的存活率也要_______________。

④那么，这两个杂交组合分别是___________和___________。

（2）在适宜时期，取基因型杂合白色非糯性植株（体细胞染色体为20条）进行单倍体育种，即先通过___________获得幼苗，再对获得的幼苗用___________处理，得到一批可育的植株。这些植株均自交，所得子代的子粒性状在同一植株上表现______________（填“ 一致”或“不一致”），在子代植株群体中表现___________（填“一致”或“不一致”）。

Answer

非同源染色体上（或两对同源染色体上） 自由组合 随机结合 相同 胚乳黄色非糯性×胚乳白色糯性 胚乳黄色糖性×胚乳白色非糯性 花药离体培养 秋水仙素（或低温） 一致 不一致

【解析】试题分析：根据题意，玉米的两对相对性状各受一对等位基因控制，设控制胚乳颜色的基因为A和a，控制是否糯性的基因为B和b。为了满足4个纯合玉米品种两两杂交，得到的F1均为胚乳黄色非糯性，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致，则两对基因的遗传必须遵循基因的自由组合定律，即两对基因分别位于一对同源染色体上，由此可推知两对纯合亲本杂交的基因型组合为AABB×aabb、AAbb×aaBB，则F1均为AaBb，F2均为9黄非糯（A_B_）:3黄糯（A_bb）:3白非糯（aaB_）:1白糯（aabb）。

（1）根据题意，结合前面的分析可知，纯合胚乳黄色非糯性、胚乳黄色糯性、胚乳白色非糯性和胚乳白色糯性植株的基因型依次为AABB、AAbb、aaBB、aabb。理论上要实现上述目的，则两对等位基因必须位于非同源染色体上，保证后代遵循孟德尔的自由组合定律。而且在形成配子过程中，非等位基因自由组合，在受精时，雌雄配子要随机结合，而且每种合子的存活率要相等，以减少实验误差。

（2）要获得基因型杂合白色非糯性植株（aaBb）进行单倍体育种，即先通过胚乳黄色非糯性(aaB_)×胚乳白色糯性(aabb)获得杂合白色非糯性植株（aaBb），取其花粉经过花药离体培养获得幼苗（基因型为aB和ab），再对获得的幼苗用秋水仙素（或者低温）处理，得到一批可育的植株（基因型aaBB和aabb）。这些植株均自交，所得子代的子粒性状在同一植株上表现一致，在子代植株群体中表现不一致，有的表现为白色糯性，有的表现为白色非糯。

【点睛】本题突破口在于“4个纯合品种组成两个杂交组合，使其F1均为胚乳黄色非糯性，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致”得出两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。其次是要熟悉单倍体育种的过程。