Question

【题目】玉米是我国主要的粮食作物，雌雄同株异花，雄花成熟早于雄花，单株可以产1~2穗玉米。每株的所有种子单独种植在一起可形成一株系。现有纯合的宽叶（A）感病（b）品种甲和纯合的窄叶（a）抗病（B）品种乙，两对基因位于两对同源染色体上，某农科院欲选育宽叶抗病的纯系新品种。请回答下列问题，并完成后续操作。

（1）对玉米进行人工杂交时，要在__________（①雌花成熟时、②雌花未成熟时、③雄花成熟时）对___________进行套袋处理。

（2）品种甲、乙杂交后，将F1自交，F2性状分离比为9：3：3：1。F2中不符合生产要求的表现型中的杂合子所占比例为_____。结合基因型和基因的位置，简要分析F2出现9：3：3：1的原因__________。

（3）玉米从播种到收获种子需要一年的时间，利用杂交育种的方法从播种亲代到获得纯合的宽叶抗病玉米种子，至少需要__________年，具体操作为：在F2中选出表现型为__________的个体，再______________________________________。

Answer 1

【答案】② 母本雌花 4/7 F1基因型为AaBb，自交产生F2时，由于两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，可以产生比例为1：1：1：1的四种雌、雄配子，随机结合受精后，F2表现型之比即为9：3：3：1（或F1:基因型为AaBb，两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，自交后代表现型之比为（3：1）2，即9：3：3：1） 4年 宽叶抗病 每株严格自交，单株收获种子保存，（第四年）隔离种植形成F3株系，不发生性状分离的株系的自交种子即为符合要求的种子

【解析】

基因分离定律和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，位于同源染色体上的等位基因随着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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。

（1）由于玉米是同株异花，对玉米进行人工杂交时，要在雌花未成熟时对母本的雌蕊进行套袋处理。

（2）由题可知，品种甲（AAbb）、乙（aaBB）杂交后，将F1为AaBb，自交，F2性状分离比为A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1。因此F2中不符合生产要求的表现型为A_bb：aaB_：aabb，其中的杂合子所占比例为4/7。结合基因型和基因的位置，简要分析F2出现9：3：3：1的原因F1基因型为AaBb，自交产生F2时，由于两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，可以产生比例为1：1：1：1的四种雌、雄配子，随机结合受精后，F2表现型之比即为9：3：3：1（或F1:基因型为AaBb，两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，自交后代表现型之比为（3：1）2，即9：3：3：1）。

（3）玉米从播种到收获种子需要一年的时间，利用杂交育种的方法从播种亲代到获得纯合的宽叶抗病玉米种子，第一年种植亲本，第二年F1（AaBb），第三年F2（A_B_），第四年F3，至少需要4年，具体操作为：在F2中选出表现型为宽叶抗病的个体，再每株严格自交，单株收获种子保存，（第四年）隔离种植形成F3株系，不发生性状分离的株系的自交种子即为符合要求的种子。