14.玉米是高产的主要粮食作物,为了提高玉米的产量,在农业生产中玉米使用的都是杂交种,杂交玉米的性状不能稳定遗传,因此农民每年都需要购买玉米杂交种。请回答下列有关问题。
(1)玉米从种子发芽到新种子成熟,整个过程需90-150天,玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花,是遗传学研究的良好材料。玉米是遗传学研究的良好材料,其理由包括(写出两条):
第一,_________________________________________________;
第二,__________________________________________________。
(2)玉米子粒胚乳的外层叫做糊粉层,其颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如图所示(注:各对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性,隐性基因不能控制相应酶的合成)。
|
色素 |
丁―→丙―→乙―→甲 酶1 酶2 酶3 |
||
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酶 |
↑ |
↑ |
↑ |
|
控制酶合成的基因 |
A |
B |
D |
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相应的等位基因 |
a |
b |
d |
|
基因所在的染色体 |
9号 |
10号 |
5号 |
①糊粉层为红色的子粒长成的某一玉米植株自交,若所结子粒的性状分离比为紫∶红∶白=0∶3∶1,则该植株的基因型为________。
②糊粉层为紫色的子粒长成的某一玉米植株自交,若所结子粒的性状分离为紫∶红∶白=9∶3∶4,则该植株的基因型为________。
(3)现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米的目的,请你以遗传图解并简要说明的形式,设计出你的育种方案。
解析:解决本题需要正确理解题干中的“杂交种”、“长期培育”等生物学基本事实,然后运用所学的遗传学知识解决杂交种子生产问题,并能用遗传图解形式准确地描述或表达出来。玉米是遗传学研究的良好材料,则应该与教材中豌豆作为植物杂交实验材料的优点进行类比推理。
(1)与植物杂交实验中豌豆进行类比推理可以得知,良好的杂交实验材料一般具有如下特点:①生长期较短,繁殖速度快;②产生的子代多,统计更准确;③应该具有可遗传的、容易区分的相对性状。(3)根据题干中“农业生产中玉米使用的都是杂交种”,题干中“长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米”,就必须获得AABB和aabb这样的亲本,然后进行杂交(或者得到AAbb、aaBB这样的亲本)。
答案:(1)生长期较短,繁殖速度快;产生的子代多,统计更准确;具有容易区分的相对性状(任选两项,其他合理答案也可)
(2)①AABbdd或AaBBdd ②AABbDd (3)如下:
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