Question

有关玉米的两个研究实验：

（1）已知玉米子粒黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。

思路：选择亲本为基因型_________的个体杂交的F₁；F₁自交得到F₂，统计F₂子粒的性状。

结果与结论：①若_______________________，则验证该性状的遗传符合分离定律；

②_________________________________________________________；

③_________________________________________________________。

（2）玉米杂交种高茎（Dd）表现为高产，且在玉米苗期便能识别高茎和矮茎。某农场在培育玉米杂交种时，将纯种高茎玉米（DD）和矮茎玉米（dd）进行了间行均匀种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积地块自然受粉（设同株异花受粉与品种间异株异花受粉几率相同）。如果希望不减产，则在进行了自然受粉的地块应从_______（填高茎或矮茎）上采集种子，次年播种后，选择_______（填高茎或矮茎）幼苗栽种。

Answer

AAbb、aaBB（或AABB、aabb） 黄粒︰白粒=3︰1 若非糯粒︰糯粒=3︰1，则验证该性状的遗传符合分离定律 若黄非糯粒︰黄糯粒︰白非糯粒︰白糯粒=9︰3︰3︰1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律 矮茎 高茎

【解析】

基因分离定律的实质是：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，按照基因分离定律，杂合子产生的配子是2种基因型，比例是1：1；可以用测交实验进行验证。
基因自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，等位基因随同源染色体分离而分离的同时，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；按照自由组合定律，具有两对等位基因的个体产生的配子的基因型是四种，比例是1：1：1：1，可以用测交实验进行验证。

植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3：1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9：3：3：1，则两对性状的遗传遵循自由组合定律。

（1）设计实验验证下面三个问题，①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律，由于基因分离定律是基因自由组合定律的基础，故只要验证了自由组合定律就意味着其中的两对等位基因的遗传符合基因的分离定律。

根据上述分析，选择亲本为基因型AAbb、aaBB（或AABB、aabb）的个体杂交的F1；F1的基因型为AaBb，F1自交得到F2，统计F2子粒的性状。

结果与结论：①若黄粒︰白粒=3︰1，则验证子粒的黄色与白色遗传符合分离定律；

②若非糯粒︰糯粒=3︰1，则验证子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；

③若黄非糯粒︰黄糯粒︰白非糯粒︰白糯粒=9︰3︰3︰1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。

（2）玉米杂交种高茎（Dd）表现为高产，题意显示将纯种高茎玉米（DD）和矮茎玉米（dd）进行了间行均匀种植，进行乐子自然受粉，则会出现高茎玉米上籽粒的基因型为DD或Dd，收获种植后全部表现为高茎，当代无法选择，而矮茎玉米上籽粒的基因型为dd或Dd，收获种植后表现为高茎和矮茎，而高茎都为杂种，正是我们需要的杂交种，矮茎植株直接淘汰即可，故若希望不减产，则在进行了自然受粉的地块应从矮茎上采集种子，次年播种后，选择高茎幼苗（杂交种）栽种。