Question

白皮甜粒玉米是人們喜愛的食品．已知D和d分別控制玉米的白果皮和黃果皮，R和r分別控制非甜性和甜性，且兩對基因分別位于兩對同源染色體上．現有兩個純合的玉米品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．圖中圖一表示甲與乙雜交及后代自交選育純合的白皮甜玉米的示意圖，請分析回答：
（1）玉米是雌雄同株的單性花植物．為保證雜交率和雜交的成功，需對甲、乙植株的

 

花進行套袋處理，其目的是

 

．
（2）圖二中的1與2、3與4表示兩對同源染色體．若控制玉米果皮的顏色和甜度的基因分別位于1與2、3與4染色體上，請在圖中標出F₁個體體細胞中的基因分布關系（要求標在答題卡的繪圖區）．
（3）第一年收獲的F₁玉米種子的表現型是

 

． 第二年收獲的F₂種子中，表現為白色甜粒玉米的概率是

 

．
（4）若利用現有甲、乙兩品種通過單倍體育種技術獲得符合需要的能穩定遺傳的品種，可明顯縮短育種年限，該育種方法在第二年所進行的操作步驟是

 

．

Answer 1

考點：基因的自由組合規律的實質及應用,雜交育種

專題：

分析：已知D和d分別控制玉米的白果皮和黃果皮，R和r分別控制非甜性和甜性，且兩對基因分別位于兩對同源染色體上．圖一為兩個純合的玉米品種甲（DDRR）和乙（ddrr），F₁為DdRr，接著連續自交選育純合的白皮甜玉米的過程．

解答： 解：（1）玉米是雌雄同株的單性花植物，雄花在上面，雌花在下面，在花粉成熟時會自花傳粉，所以為了防止自花傳粉，需對甲、乙植株的 雌花進行套袋處理．
（2）已知D和d分別控制玉米的白果皮和黃果皮，R和r分別控制非甜性和甜性，且兩對基因分別位于兩對同源染色體上．若控制玉米果皮的顏色和甜度的基因分別位于1與2、3與4染色體上，則基因在染色體上的關系圖如下所示：

（3）甲（DDRR）和乙（ddrr），F₁為DdRr．第一年收獲的F₁玉米種子的胚是F₁代的，都表現為非甜（Rr），而果皮的顏色屬于母本的，所以甲、乙的F₁果皮分別是白果皮和黃果皮． 第二年收獲的F₂種子中，表現為白色（F₁）甜粒（F₂）玉米的概率是1×

1

4

=

1

4

．
（4）以上為雜交育種獲得純合的白皮甜玉米，需要連續自交直到不再發生性狀分離，耗時較長，而單倍體育種可以明顯縮短育種年限，第一步與雜交育種一樣，讓甲乙雜交得F₁，第二步則種植F₁的種子長成植株，收集F₁的花粉進行花藥的離體培養得到單倍體幼苗；再用秋水仙素誘導幼苗的染色體加倍，形成純合植株，并選擇符合要求的品．
故答案是：
（1）雌     防止自花傳粉
（2）如圖

（3）白色非甜和黃色非甜     

1

4

（4）種植F₁的種子長成植株，收集F₁的花粉進行花藥的離體培養得到單倍體幼苗（1分）；用秋水仙素誘導幼苗的染色體加倍，形成純合植株，并選擇符合要求的品種

點評：本題考查自由組合定律的實質及應用、雜交育種的相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養了學生分析圖形、獲取信息、解決問題的能力．