Question

玉米是雌雄同株异花植物，已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在玉米苗期便能识别．根据生产实践获知，杂交种（Aa）所结果实在数目和粒重上都表现为高产，分别比显性和隐性品种产量高12%、20%．某农场在培育玉米杂交种时，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（自交）与品种间异株异花授粉（杂交）]．根据上述信息回答下列问题：
（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有

 

种．F₁植株的基因型有

 

．
（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减少8%，因此到了收获的季节，应收集

 

（宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，选择

 

（宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降．
（3）玉米矮花叶病，由玉米矮花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶，重病株不能结穗．高抗玉米矮花叶病（b）为隐性，现将纯种宽叶高感矮花叶病玉米（AABB）与纯种窄叶高抗矮花叶病玉米（aabb）两品种进行杂交，得到F₁种子．请在此基础上，只按杂交育种的方法设计方案（用遗传图解加适当的文字说明表示），在最短时间内获得高产的高抗矮花叶病玉米植株．并写出此种方法在培育该品种的缺陷．

 

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（4）如果通过基因工程，使玉米线粒体中拥有抗玉米螟的抗虫基因．试问能不能通过花粉将抗虫基因传给近缘植物？为什么？

 

．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用

专题：

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）宽叶玉米（AA）和窄叶玉米（aa）间行均匀种植，自然受粉的情况下，除了两个品种的自交，在两个品种杂交时，每一品种既可以做父本，也可以做母本，因此受粉方式共计有4种；纯种宽叶玉米自交后代的基因型均为AA，纯种窄叶自交后代的基因型均为aa，两者杂交后代的基因型为Aa，因此F₁植株的基因型共有3种，即AA、Aa、aa．
（2）上述宽叶植株上结的种子有AA和Aa两种基因型，且均表现为宽叶，而窄叶植株上结的种子有Aa和aa两种基因型，且表现型不同．已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，因此到了收获季节，应收集窄叶植株的种子，播种后，在幼苗期选择宽叶植株（Aa）栽种，才能保证产量不下降．
（3）将纯种宽叶高感矮花叶病玉米（AABB）与纯种窄叶高抗矮花叶病玉米（aabb）两品种进行杂交，得到F₁种子（AaBb），要按照杂交育种的方法获得高产的高抗矮花叶病玉米植株，应让F₁自交获得F₂，再F₂种子全部种下，在培养过程中用矮花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽叶植株．因为双亲之一是杂合体，后代出现性状分离，就必然要求筛选，从而造成物力等的浪费．
（4）精子中含抗虫基因的细胞质几乎不参与受精，所以不可能遗传给与近缘植物杂交的子代．
故答案为：
（1）4　　　AA、Aa、aa　
（2）窄叶 　宽叶　
（3）将F₂种子全部种下，在培养过程中用矮花叶病毒进行筛选，在苗期选出正常宽叶植株． 因为双亲之一是杂合体，后代出现性状分离，就必然要求筛选，从而造成物力等的浪费．
（4）不能   精子中含抗虫基因的细胞质几乎不参与受精，所以不可能遗传给与近缘植物杂交的子代．（或细胞质基因不会通过花粉遗传给下一代）

点评：本题考查基因分离定律的实质及应用，要求考生掌握基因分离定律的知识，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．