Question

18．玉米是雌雄同株异花植物．已知玉米叶有宽叶和窄叶两种，籽粒的颜色有紫色、黄色和白色三种，味道有甜味和非甜味两种．请分析回答有关问题．
（1）已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在苗期时就能识别出来．根据生产实践获知，杂交种（Aa）表现为高产．某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉（同株异花授粉与品种间异株异花授粉）．上述栽种方式中，F₁植株的基因型是AA、Aa、aa；现有情况下，为选取杂交种避免减产，应在收获季节收集窄叶（宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择宽叶（宽叶、窄叶）植株进行栽种．
（2）用两紫色籽粒的玉米作亲本，F₁籽粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，则F₁紫色籽粒的基因型有6种；其中自交后代都为紫花的比例为$\frac{1}{3}$，自交后代能出现白花的比例为$\frac{1}{2}$；F₁中所有黄色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的所占比例应是$\frac{1}{6}$．
（3）研究人员将纯合甜味和纯合非甜味玉米间行种植，如图所示，且雌蕊接受同种和异种花粉的机会相等．

结果甲、丙行的植株种子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株种子是非甜味，那么非甜味是显性，现将甲行植株的种子发育成的新个体（F₁）进行随机交配，则所得种子的甜味与非甜味的比例约9：7．

Answer 1

分析 1、玉米的花是单性花，属于雌雄同株异花植物．
2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．

解答 解：（1）纯种宽叶玉米（基因型为AA）和纯种窄叶玉米（基因型为aa）进行了间行均匀种植，自然条件下，既有异花受粉，又有自花受粉，受粉方式有4种，即AA×AA、aa×aa、AA×aa、aa×AA，因此，F₁植株的基因型应有3种，即AA、Aa、aa．自然受粉条件下，在窄叶植株上结的种子有基因型为Aa杂合子（表现为宽叶），也有aa（表现为窄叶），在宽叶植株上结的种子有AA或Aa（都表现为宽叶），由于杂交种（Aa）表现为高产，且宽叶和窄叶在苗期时就能识别出来，所以应收集窄叶植株的种子，同理在第二年播种后，在幼苗期选择宽叶植株栽种，就可保证产量不下降．
（2）用两紫色籽粒的玉米作亲本，F₁籽粒颜色及比例为紫色：黄色：白色=12：3：1，12：3：1可以改写成9：3：3：1，符合两对相对性状的杂交实验的自由组合定律，因此亲本紫色玉米的基因型是双杂合子．如果用B、C表示显性基因的话，则亲本基因型是BbCc，子一代的基因型及比例是B_C_：B_cc：bbC_：bbcc=9：3：3：1，其中F_l紫色籽粒的基因型是BBCC、BBCc、BbCC、BbCc、BBcc、Bbcc共6种；其中自交后代都为紫花的有BBCC、BBCc、BBcc，比例为$\frac{4}{12}$=$\frac{1}{3}$；自交后代能出现白花的有BbCc和Bbcc，比例为$\frac{4+2}{12}$=$\frac{1}{2}$；F₁中所有黄色籽粒的玉米的基因型是$\frac{1}{3}$bbCC、$\frac{2}{3}$bbCc，自交后代中白色籽粒的比例是bbcc=$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$．
（3）由于纯合甜味和纯合非甜味玉米间行种植，它们之间既有同株异花传粉，也有异株杂交．结果甲、丙行的植株种子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株种子是非甜味，那么非甜味是显性．
甲行植株的种子的基因型为Dd和dd两种，比例为1：1．在减数分裂过程中，产生的配子含D的频率为$\frac{1}{4}$，含d的频率为$\frac{3}{4}$．现将甲行植株的种子发育成的新个体（F₁）进行随机交配，则所得种子的甜味（dd）与非甜味（DD、Dd）的比例约（$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$）：（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×2+$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$）=9：7．
故答案为：
（1）AA、Aa、aa        窄叶       宽叶
（2）6     $\frac{1}{3}$    $\frac{1}{2}$      $\frac{1}{6}$ 
（3）非甜味      9：7

点评 本题考查基因分离定律和基因自由组合定律的实质及应用，要求考生掌握基因分离定律和基因自由组合定律的知识，能根据玉米植株的特点判断个品种玉米受粉方式；掌握几种育种方法，能根据题目的具体要求答题，属于考纲理解和应用层次的考查．