Question

玉米是雌雄同株异花植物，已知玉米叶有宽叶和窄叶两种，籽粒的颜色有紫色、黄色和白色三种，味道有甜味和非甜味两种。请分析回答有关问题：

（1）已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知，杂交种（Aa）所结果实在数目和粒重上都表现为高产。某农场在培育玉米杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉（同株异花授粉与品种间异株异花授粉）。上述栽种方式中，F₁植株的基因型是           ；现有情况下，为选取杂交种避免减产，应在收获季节收集        （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择           （宽叶、窄叶）植株进行栽种。

（2）用两紫色籽粒的玉米作亲本，F₁籽粒颜色及比例为紫色：黄色:白色=12：3：1。则F₁紫色籽粒的基因型有       种，其中自交后代都为紫花的比例为         ，自交后代能出现白花的比例为         。F₁中所有黄色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的比例应是           。

（3）研究人员将纯合甜味和纯合非甜味玉米间行种植，如下图所示，且雌蕊接受同种和异种花粉的机会相等。

结果甲、丙行的植株种子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株种子是非甜味，那么       是显性。现将甲行植株的种子发育成的新个体（F₁）进行随机交配，则所得种子的甜味与非甜味比例约        。

Answer

（每空2分，共18分）

（1）AA、Aa、aa 窄叶 宽叶 （2）6 1/3 1/2 1/6 （3）非甜味 9:7

【解析】（1）依题意可知：基因型为AA的宽叶玉米和基因型为aa的纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，在自然受粉的情况下，既有异花受粉，又有自花受粉，其受粉方式共有AA×AA、aa×aa、AA×aa、aa×AA四种，因此F1植株的基因型有3种：AA、Aa、aa。由于自然受粉，在窄叶植株上所结种子的基因型有Aa（杂交种）和aa两种，所以在收获季节应收集窄叶植株的种子，以获得杂交种，在第二年播种后，在幼苗期选择宽叶植株（Aa）栽种。

（2）两紫色籽粒的玉米杂交所得F1籽粒颜色及比例为紫色:黄色:白色=12:3:1，为9:3:3:1的变式，说明籽粒的颜色由2对等位基因控制，其遗传遵循基因的自由组合定律。说明紫色为双显性，白色为双隐性，紫色的双亲均为双杂合子。若用A和a、B和b表示相关的两对等位基因，则在F1中，紫色个体为A_B_（基因型有4种）、aaB_（基因型有2种）或A_bb（基因型有2种），黄色的个体为A_bb（基因型有2种）或aaB_（基因型有2种），白色的个体为aabb（基因型有1种）。综上分析，F1紫色籽粒的基因型总计有6种，其中占1/3的（1/12AABB＋1/12aaBB或AAbb＋2/12AaBB或AABb）自交后代都为紫花；1/2的（4/12AaBb＋2/12aaBb或Aa bb）的自交后代能出现白花。F1所有黄色籽粒的玉米中，纯合子占1/3（AAbb或aaBB），单杂合子占2/3（Aabb或aaBb），F1所有黄色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的比例应是2/3×1/4aabb=1/6aabb。

（3）纯合甜味和纯合非甜味玉米间行种植，且雌蕊接受同种和异种花粉的机会相等。若非甜味是显性，则甲、丙行的甜味植株为隐性纯合子，乙、丁行的非甜味植株为显性纯合子，在自然受粉的情况下，甲、丙行的植株种子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株种子是非甜味。若相关的基因用C和c表示，则甲行植株的种子发育成的新个体（F1）的基因型为1/2Cc和1/2cc，产生的配子为1/4C、3/4c，F1进行随机交配所得种子的甜味:非甜味＝（3/4c×3/4c）:[1－（3/4c×3/4c）]＝9:7。

【考点定位】基因的分离定律、基因的自由组合定律