Question

18．玉米是雌雄同株異花植物．已知玉米葉有寬葉和窄葉兩種，籽粒的顏色有紫色、黃色和白色三種，味道有甜味和非甜味兩種．請分析回答有關(guān)問題．
（1）已知寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，且在苗期時就能識別出來．根據(jù)生產(chǎn)實踐獲知，雜交種（Aa）表現(xiàn)為高產(chǎn)．某農(nóng)場在培育雜交種時，將純種寬葉玉米和純種窄葉玉米進行了間行均勻種植，但由于錯過了人工授粉的時機，結(jié)果導(dǎo)致大面積自然授粉（同株異花授粉與品種間異株異花授粉）．上述栽種方式中，F(xiàn)₁植株的基因型是AA、Aa、aa；現(xiàn)有情況下，為選取雜交種避免減產(chǎn)，應(yīng)在收獲季節(jié)收集窄葉（寬葉、窄葉）植株的種子，第二年播種后，在幼苗期選擇寬葉（寬葉、窄葉）植株進行栽種．
（2）用兩紫色籽粒的玉米作親本，F(xiàn)₁籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，則F₁紫色籽粒的基因型有6種；其中自交后代都為紫花的比例為$\frac{1}{3}$，自交后代能出現(xiàn)白花的比例為$\frac{1}{2}$；F₁中所有黃色籽粒的玉米自交，后代中白色籽粒的所占比例應(yīng)是$\frac{1}{6}$．
（3）研究人員將純合甜味和純合非甜味玉米間行種植，如圖所示，且雌蕊接受同種和異種花粉的機會相等．

結(jié)果甲、丙行的植株種子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株種子是非甜味，那么非甜味是顯性，現(xiàn)將甲行植株的種子發(fā)育成的新個體（F₁）進行隨機交配，則所得種子的甜味與非甜味的比例約9：7．

Answer 1

分析 1、玉米的花是單性花，屬于雌雄同株異花植物．
2、基因分離定律的實質(zhì)：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；生物體在進行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代．

解答 解：（1）純種寬葉玉米（基因型為AA）和純種窄葉玉米（基因型為aa）進行了間行均勻種植，自然條件下，既有異花受粉，又有自花受粉，受粉方式有4種，即AA×AA、aa×aa、AA×aa、aa×AA，因此，F(xiàn)₁植株的基因型應(yīng)有3種，即AA、Aa、aa．自然受粉條件下，在窄葉植株上結(jié)的種子有基因型為Aa雜合子（表現(xiàn)為寬葉），也有aa（表現(xiàn)為窄葉），在寬葉植株上結(jié)的種子有AA或Aa（都表現(xiàn)為寬葉），由于雜交種（Aa）表現(xiàn)為高產(chǎn)，且寬葉和窄葉在苗期時就能識別出來，所以應(yīng)收集窄葉植株的種子，同理在第二年播種后，在幼苗期選擇寬葉植株栽種，就可保證產(chǎn)量不下降．
（2）用兩紫色籽粒的玉米作親本，F(xiàn)₁籽粒顏色及比例為紫色：黃色：白色=12：3：1，12：3：1可以改寫成9：3：3：1，符合兩對相對性狀的雜交實驗的自由組合定律，因此親本紫色玉米的基因型是雙雜合子．如果用B、C表示顯性基因的話，則親本基因型是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種；其中自交后代都為紫花的有BBCC、BBCc、BBcc，比例為$\frac{4}{12}$=$\frac{1}{3}$；自交后代能出現(xiàn)白花的有BbCc和Bbcc，比例為$\frac{4+2}{12}$=$\frac{1}{2}$；F₁中所有黃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）由于純合甜味和純合非甜味玉米間行種植，它們之間既有同株異花傳粉，也有異株雜交．結(jié)果甲、丙行的植株種子是甜味和非甜味，乙、丁行的植株種子是非甜味，那么非甜味是顯性．
甲行植株的種子的基因型為Dd和dd兩種，比例為1：1．在減數(shù)分裂過程中，產(chǎn)生的配子含D的頻率為$\frac{1}{4}$，含d的頻率為$\frac{3}{4}$．現(xiàn)將甲行植株的種子發(fā)育成的新個體（F₁）進行隨機交配，則所得種子的甜味（dd）與非甜味（DD、Dd）的比例約（$\frac{3}{4}$×$\frac{3}{4}$）：（$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$×2+$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$）=9：7．
故答案為：
（1）AA、Aa、aa        窄葉       寬葉
（2）6     $\frac{1}{3}$    $\frac{1}{2}$      $\frac{1}{6}$ 
（3）非甜味      9：7

點評 本題考查基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用，要求考生掌握基因分離定律和基因自由組合定律的知識，能根據(jù)玉米植株的特點判斷個品種玉米受粉方式；掌握幾種育種方法，能根據(jù)題目的具體要求答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．