Question

9．利用遗传变异的原理培育作物新品种，在现代农业生产上得到广泛应用．请回答下面的问题：
（1）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的个体表现出穗小，应淘汰；基因型为AA或Aa的个体表现出穗大，需进一步自交和选育；按照这种自交→淘汰→选育的育种方法，理论上第n代种子中杂合体的比例是$\frac{2}{{2}^{n}+1}$．
（2）水稻的晚熟（B）对早熟（b）为显性，请回答利用现有纯合体水稻品种，通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题．
①培育纯合大穗早熟水稻新品种，选择的亲本基因型分别是AABB和aabb．
②将F₁所结种子种下去，长出的水稻中表现为大穗早熟的几率是$\frac{3}{16}$，在这些大穗早熟植株中约有$\frac{1}{3}$是符合育种要求的．

Answer 1

分析 （1）属于基因的分离规律在育种工作中的应用，杂种F₁要连续自交并逐代淘汰aa、育种的目标是获得AA的纯合品系．
（2）自由组合定律在育种工作中的应用：首先选用亲本获得双杂F₁把需要的基因集中到F₁上，然后F₁自交，后代会出现新的组合性状，然后选择需要的性状进行纯化，育种的目的是获得AAbb的纯合品系．

解答 解：（1）根据基因分离规律，子一代Aa自交后代会出现性状分离，分离比为3：1，有$\frac{1}{4}$aa小穗要淘汰掉，大穗的基因型有两种：AA、Aa，需要进一步进行连续自交然后逐代淘汰小穗aa，慢慢就能获得纯化的大穗品系．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，让其进一步自交，第n代杂合子的概率是$\frac{1}{{2}^{n}}$，纯合子AA=aa=$\frac{1}{2}$（1$-\frac{1}{{2}^{n}}$），如果逐代淘汰aa个体，则理论上第n代种子中杂合子的比例是$\frac{Aa}{AA+Aa}$=$\frac{2}{{2}^{n}+1}$．
（2）①要获得早熟大穗品系AAbb，应该选择纯合亲本AABB和aabb．
②亲本为AABB和aabb，它们杂交得F₁AaBb，这样A、b基因就集中到子一代个体上，然后F₁自交得F₂，F₂中分离比为：9：3：3：1，其中大穗早熟的几率是$\frac{3}{16}$（$\frac{1}{16}$AAbb、$\frac{2}{16}$Aabb），因此大穗早熟植株中有$\frac{1}{3}$是符合育种要求的纯合品系（AAbb）．
故答案为：
（1）aa　AA或Aa　  $\frac{2}{{2}^{n}+1}$
（2）①AABB　aabb　　②$\frac{3}{16}$    $\frac{1}{3}$

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实质，能根据题干要求答题，同时掌握两大定律在育种上的应用，能数量运用逐对分析法进行相关概率的计算．