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)越于其親本品種(純系)的現(xiàn)象。現(xiàn)階段，我國大面積推廣種植的優(yōu)質(zhì)、髙產(chǎn)玉米品種均為雜合子。請回答:

（1）玉米是單性花(一朵花里只有雌蕊或雄蕊）,所以在進(jìn)行玉米人工雜交時，需要在花蕾期對雌花進(jìn)行___等操作。

（2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，玉米雜交種（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。這可能是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了_______，使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。

（3）玉米的大粒雜種優(yōu)勢性狀由一對等位基因(A1A2)控制,現(xiàn)將若干大粒玉米雜交種平分為甲、乙兩組，相同條件下隔離種植，甲組自然狀態(tài)受粉，乙組人工控制自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育,第3年種植時甲組和乙組雜種優(yōu)勢衰退率(小粒所占比例)分別為_______、_________。該實(shí)驗(yàn)的目的是________。

（4）為了提高玉米的產(chǎn)量,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種�，F(xiàn)有大果穂(D)少粒 (r)和小果穗(d)多粒(R)兩個玉米雜合子品種,為了達(dá)到長期培育大果穂多粒(DdRr)玉米雜交種的目的，科研人員設(shè)計(jì)了如下圖所示方案。為了減少雜交子代DdRr自交衰退現(xiàn)象的發(fā)生。需對F1代進(jìn)行自交留種的操作,以達(dá)到來年又可以將F2植株間雜交的目的。則F1代中①和②的基因型分別是______。若圖中對親本經(jīng)處理方法1獲得子代的育種過程最快速,且符合育種要求的植株數(shù)量多，則該育種方式應(yīng)為______育種。

Answer 1

【答案】 套袋 基因分離 研究授粉方式對雜交優(yōu)勢衰退率的影響 DDrr、ddRR 單倍體

【解析】試題分析：而玉米是兩性花，因此自然狀態(tài)進(jìn)行的隨機(jī)交配。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。

（1）豌豆是自花傳粉、閉花授粉植物，而玉米是單性花，雌雄同株的作物，因此在雜交過程中，玉米相對于豌豆可以簡化環(huán)節(jié)，在開花前直接給雌、雄花序去雄、套袋處理即可。

（2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，玉米雜交種（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，這可能是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因分離，使F2出現(xiàn)一定比例隱性純合子所致。

（3）根據(jù)題意可知，只有雜合子才能表現(xiàn)雜種優(yōu)勢。甲組實(shí)驗(yàn)中自然狀態(tài)授粉，進(jìn)行的是隨機(jī)交配，因此不管種植多少年，三種基因型的比例均為1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，只有A1A2表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢，因此衰退率為1/2；乙組人工控制自交授粉，第3年種植時就是自交產(chǎn)生的子二代后代分別為3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2，則乙組雜種優(yōu)勢衰退率為3/4。該實(shí)驗(yàn)的目的是研究授粉方式對雜交優(yōu)勢衰退率的影響。

（4）據(jù)圖分析，①和②是純合子，由親本通過方法Ⅰ處理而來，雜交產(chǎn)生了DdRr，所以①和②的基因型分別為DDrr、ddRR；若方法Ⅰ獲得子代的育種過程最快速，且符合育種要求的植株數(shù)量多，則該育種方式應(yīng)為單倍體育種。