Question

20．利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用．用某自花且闭花授粉的植物进行育种实验．请回答下面的问题：
（1）自然状态下该植物一般都是纯合子．
（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有频率很低、不定向性 和多害性这三个特点．
（3）该植物的穗大（A）对穗小（a）为显性，晚熟（B）对早熟（b）为显性，请利用现有的纯合子品种，通过杂交育种的方法培育纯合大穗早熟新品种．
①培育纯合大穗早熟水稻新品种时，选择的亲本基因型分别是AABB和aabb．两亲本杂交的目的是将基因A和b集中到同一个体中．
②将F₁所结种子种下去，从长出的水稻中选出表现为大穗早熟的植物，这些大穗早熟植株中约有$\frac{1}{3}$是符合育种要求的．
（4）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传．在完全显性的情况下，从理论上讲，F₂杂合基因型共有3ⁿ-2ⁿ种．

Answer 1

分析 阅读题干可知，本题涉及的知识是杂交育种和植物组织培养，明确知识点后梳理相关的基础知识，结合问题的具体提示综合作答．
四种育种方法的比较如下表：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	杂交→自交→选优	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）

解答 解：（1）由于该植物是自花且闭花授粉的植物，所以自然状态下该植物一般都是纯合子．
（2）基因突变具有突变频率很低、不定向性和多害少利性的特点．
（3）①根据题意可知，培育纯合大穗早熟水稻新品种时，可以选择基因型是AABB和aabb的植株进行杂交，将基因A和b集中到同一个体中，然后进行筛选分离．
②根据自由组合定律可知，将双杂合子F₁所结种子种下去，从长出的水稻中选出表现为大穗早熟的植物，其中的$\frac{1}{3}$是纯合子，是符合育种要求的大穗早熟品种．
（4）每对等位基因有两种表型，共有n对相对性状，在完全显性的情况下，2×2×2…=2ⁿ．杂合子每一对基因自交之后会有三种基因型，纯合的有两种，显性纯合、隐性纯合，纯合基因型共有2×2×2…=2ⁿ，杂合基因有3ⁿ-2ⁿ（总基因型数-纯合基因型数）
故答案为：
（1）纯
（2）频率很低   不定向性
（3）①AABB    aabb    将基因A和b集中到同一个体中    ②$\frac{1}{3}$
（4）3ⁿ-2ⁿ

点评 本题考查杂交育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．