Question

【題目】雜種優(yōu)勢泛指雜種品種即F1（雜合子）表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)于其親本品種（純合子）的現(xiàn)象。我國大面積推廣種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)雜交稻品種即為雜合子。請回答：

（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，雜交稻（F1）的雜種優(yōu)勢明顯，但是F2會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢衰退現(xiàn)象。原因是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了等位基因_______，受精后使F2出現(xiàn)一定比例純合子。

（2）若水稻的大粒雜種優(yōu)勢性狀由一對等位基因（A1A2）控制�，F(xiàn)將若干大粒水稻雜交種平分為甲、乙兩組，相同條件下隔離種植。甲組自然狀態(tài)授粉，乙組在人工控制下進(jìn)行嚴(yán)格自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育，繁殖兩代后的甲組和乙組雜種優(yōu)勢衰退率（小粒所占比例）分別為________、________，該實驗的目的是__________________________________。

（3）若水稻的大穗雜種優(yōu)勢性狀由兩對等位基因（B1B2C1C2）共同控制。兩對等位基因都純合時表現(xiàn)為衰退的小穗性狀。若大穗雜交種（B1B2C1C2）自交一代后出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2。則說明這兩對等位基因位于______________________，且__________________（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）交叉互換。

（4）如果水稻的某雜種優(yōu)勢性狀由n對等位基因控制，且每對等位基因都獨立遺傳。某雜交稻品種n對基因都雜合，而其后代n對基因都純合時才表現(xiàn)衰退。該品種（F1）自然狀態(tài)下授粉，第二年種植時（F2）表現(xiàn)衰退的概率為_________，由此推斷：雜合等位基因?qū)��?shù)越多，F(xiàn)2雜種優(yōu)勢衰退率越_____________。

Answer 1

【答案】 分離 1/2 3/4 探究授粉方式對雜種優(yōu)勢衰退率的影響 一對同源染色體上 不發(fā)生 (1/2)n 雜種優(yōu)勢性狀F1基因型中雜合等位基因?qū)��?shù)越多，F(xiàn)2的衰退率就越低

【解析】【試題分析】

分析題意可知，雜種優(yōu)勢泛指雜種品種即F1（雜合子）表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)越于其親本品種（純系）的現(xiàn)象，也就是只有雜合子才會表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢，顯性純合或隱性純合均表現(xiàn)為衰退。同時，本題也需要用到用分離定律解決自由組合問題：

（1）基因分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)。

（2）解題思路首先將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下，有幾對基因就可以分解為幾個分離定律問題。如AaBb×Aabb可分解為：Aa× Aa，Bb×bb。然后，按分離定律進(jìn)行逐一分析。最后，將獲得的結(jié)果進(jìn)行綜合，得到正確答案。

（1）雜交種（F1）的雜種優(yōu)勢明顯，但是F2會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢衰退現(xiàn)象，因為在下一代會出現(xiàn)性狀分離，原因是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了等位基因分離，受精后使F2出現(xiàn)一定比例純合子。

（2）由題意可知，甲組相當(dāng)于隨機交配，因為A1∶A2配子＝1∶1，因此每一代中的小粒所占比例＝1/2×1/2（A1A1）+1/2×1/2（A2A2）＝1/2。而乙組人工控制自交授粉，屬于自交，A1A2自交到第三代產(chǎn)生的雜合子為1/2×1/2＝1/4，小粒所占比例為3/4；該實驗的自變量是授粉方式不同，因變量是雜種優(yōu)勢衰退率，所以該實驗的目的是探究授粉方式對雜種優(yōu)勢衰退率的影響。

（3）若兩對等位基因在兩對同源染色體上，大穗雜交種（B1B2C1C2）自交，則后代衰退的小穗性狀的概率＝1/2×1/2＝1/4了，與題意不符。但大穗雜交種（B1B2C1C2）自交，F1出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2，說明這兩對等位基因位于一對同源染色體上，且不發(fā)生交叉互換。

（4）一對雜合子自交后代產(chǎn)生雜合子的概率為1/2，純合子的概率為1/2，因此n對基因都為雜合子，自交后代全為純合子的概率＝1/2n；根據(jù)等式可知，F2雜種優(yōu)勢衰退速率與雜合等位基因?qū)��?shù)成相反關(guān)系，雜合等位基因?qū)��?shù)越多，F2雜種優(yōu)勢衰退速率越低。