Question

18．水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色．现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F₁花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色．请回答：
（1）花粉中出现这种比例的原因是F₁形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入到不同配子中
（2）实验结果验证了孟德尔的分离定律
（3）如果让F₁自交，产生的植株中花粉有2种类型．
（4）水稻的穗大（A）对穗小（a）为显性．基因型为Aa的水稻自交，子一代中，基因型为AA、Aa个体表现出穗大，需要进一步自交和选育，淘汰掉穗小的；按照这种自交→淘汰→选育的育种方法，理论上第n代种子中杂合子占显性性状的比例是$\frac{2}{{2}^{n}+1}$．水稻的晚熟（B）对早熟（b）为显性，选择AABB和aabb亲本杂交，将F₁种子种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟的概率为$\frac{3}{16}$，在这些大穗早熟植株中约有$\frac{1}{3}$是符合育种要求的．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：用纯种的粳稻和糯稻杂交，得到F₁，则F₁的基因型为Aa，能产生A和a两种基因型的配子，且比例是1：1；已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色，所以F₁的花粉加碘液染色后，在显微镜下随机选择多个视野，两种颜色的花粉粒数量比例约为1：1．

解答 解：（1）根据题意分析可知：用纯种的粳稻和糯稻杂交，得到F₁，则F₁的基因型为Aa，能产生A和a两种基因型的配子，且比例是1：1；已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色，所以F₁的花粉加碘液染色后，在显微镜下随机选择多个视野，两种颜色的花粉粒数量比例约为1：1．
（2）由于水稻非糯性子粒及花粉遇碘液变蓝黑色，糯性子粒及花粉遇碘液变橙红色，所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律．即用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F₁花粉滴加碘液，在显微镜下观察，花粉呈现蓝黑色与橙红色的比例为1：1；该结果验证了基因的分离定律．
（3）如果让F₁Aa自交，其后代为AA：Aa：aa=1：2：1，所以后代可以产生A、a两种配子．
由题意知，穗大对穗小是显性性状，Aa的个体自交后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=1：2：1，其中AA和Aa是穗大，aa穗小，让其进一步自交，第n代杂合子的概率是$\frac{1}{{2}^{n}}$，纯合子AA=aa=$\frac{1}{2}$（1$-\frac{1}{{2}^{n}}$），如果逐代淘汰aa个体，则理论上第n代种子中杂合子的比例是$\frac{Aa}{AA+Aa}$=$\frac{2}{{2}^{n}+1}$．水稻的晚熟（B）对早熟（b）为显性，选择AABB和aabb亲本杂交，将F₁种子（AaBb）种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟（A_bb）的概率为$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$，在这些大穗早熟植株中约有$\frac{1}{3}$是符合育种要求的．
故答案为：
（1）F₁形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入到不同配子中
（2）孟德尔的分离定律
（3）2
（4）AA、Aa     $\frac{2}{{2}^{n}+1}$     $\frac{3}{16}$      $\frac{1}{3}$

点评 本题考查基因分离定律的实质及应用、单倍体的相关知识，要求考生掌握基因分离定律的实质，能用简单的方法或实验进行验证；掌握单倍体的概念，能解释二倍体植株形成的单倍体不可育的原因，属于考纲理解和应用层次的考查．