Question

12．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一．已知玉米的高产（A）对低产（a）为显性，易感病（B）对抗病（b）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有两个纯合的玉米品种①（AABB）和②（aabb），欲培育AAbb品种．结合下图分析并回答：

（1）由品种AABB、aabb经过③→⑤→⑩过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种，其依据的原理为基因重组，⑩的重组类型占$\frac{3}{8}$，高产抗病玉米中纯合子占$\frac{1}{3}$．
（2）若只考虑产量这一性状，则⑥植株的基因型为AAaa，其产生的配子的种类及比例为AA：Aa：aa=1：4：1，自交后代中能稳定遗传的个体占$\frac{1}{18}$．
（3）过程③→⑦常采用花药离体培养，得到的幼苗中纯合子的概率为0．过程③→⑦→⑨与过程③→⑤→⑩的育种方法相比，过程③→⑦→⑨的优势是明显缩短育种年限．
（4）若现有玉米均为晚熟品种，欲培育早熟品种，可采用物理或化学因素处理玉米萌发的种子和幼苗，上述育种方法为人工诱变育种，这种育种方法不容易获得目标品种的原因是基因突变的频率较低，而且是不定向的．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：③→④是诱变育种，原理是基因突变；③→⑤→⑩是杂交育种，原理是基因重组；③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；③→⑦→⑨是单倍体育种，原理是染色体变异．

解答 解：（1）由品种AABB、aabb经过③→⑤→⑩过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种，原理是基因重组．⑩的重组类型（1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb）占$\frac{6}{16}$=$\frac{3}{8}$，高产抗病玉米（1AAbb、2Aabb）中纯合子占$\frac{1}{3}$．
（2）只考虑产量这一性状，由于秋水仙素使染色体数目加倍，则⑥植株的基因型为AAaa，其产生的配子的种类及比例为AA：Aa：aa=1：4：1，自交后代中能稳定遗传的个体占$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}$×2=$\frac{1}{18}$．
（3）过程③→⑦常采用花药离体培养获得单倍体，得到的幼苗中纯合子的概率为0．过程③→⑦→⑨与过程③→⑤→⑩的育种方法相比，过程③→⑦→⑨的优势是获得的都是纯合体，自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限．
（4）若现有玉米均为晚熟品种，欲培育早熟品种，可采用物理或化学因素处理玉米萌发的种子和幼苗，诱发基因突变，进行人工诱变育种，但由于基因突变的频率较低，而且是不定向的，所以这种育种方法不容易获得目标品种．
故答案为：
（1）杂交育种  基因重组    $\frac{3}{8}$   $\frac{1}{3}$
（2）AAaa    AA：Aa：aa=1：4：1   $\frac{1}{18}$    
（3）花药离体培养     0    明显缩短育种年限
（4）玉米萌发的种子和幼苗   人工诱变    基因突变的频率较低，而且是不定向的

点评 本题考查了植物育种方法中的杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种等育种方式，意在通过过程图的理解，综合考查不同育种方法的特点．