Question

9．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）F₁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．其发生的细胞学基础是减数分裂过程中的同源染色体的分离．如果让F₁自交获得F₂，在F₂植株产生的花粉中有2种基因型．该杂交实验结果验证了基因的分离定律．
（2）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3代种子中杂合子占显性性状的比例是$\frac{2}{9}$．若让基因型为Aa的水稻随机传粉得到子代，按照这种“自由交配→淘汰→选育”的育种方法，理论上第3代种子中杂合子占显性性状的比例是$\frac{2}{5}$．由此可见，连续自交可以尽快实现育种的纯种化．

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）据题意分析可知：用纯种的粳稻和糯稻杂交，得到F₁，若则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 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．其发生的细胞学基础是等位基因位于同源染色体上，减数分裂过程中的同源染色体的分离．如果让F₁自交获得F₂，在F₂植株产生的花粉中有显性和隐性2种基因型．该杂交实验结果验证了基因的分离定律．
（2）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，如果逐代淘汰aa个体，让其进一步自交，第3代种子中杂合子Aa=$\frac{1}{{2}^{3}}$=$\frac{1}{8}$，纯合子AA=aa=$\frac{1}{2}$×（1-$\frac{1}{8}$）=$\frac{7}{16}$，故第3代种子中杂合子占显性性状的比例是$\frac{7}{7+2}$=$\frac{7}{9}$．若让基因型为Aa的水稻随机传粉得到子代，按照这种“自由交配→淘汰→选育”的育种方法，则Aa的个体自交后代F₁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，如果逐代淘汰aa个体，则A=$\frac{2}{3}$，a=$\frac{1}{3}$，F₂的基因型及比例是AA=$\frac{4}{9}$，Aa=$\frac{4}{9}$，aa=$\frac{1}{9}$，再淘汰aa，则A=$\frac{3}{4}$，a=$\frac{1}{4}$，F₂的基因型及比例是AA=$\frac{9}{16}$，Aa=$\frac{6}{16}$，aa=$\frac{1}{16}$，故理论上第3代种子中杂合子占显性性状的比例是$\frac{6}{9+6}$=$\frac{2}{5}$．由此可见，连续自交可以尽快实现育种的纯种化．
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   同源染色体 2  分离
（2）AA、Aa  $\frac{2}{9}$   $\frac{2}{5}$  连续自交

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．