Question

玉米是高產的主要糧食作物，為了提高玉米的產量，在農業生產中玉米使用的都是雜交種，雜交玉米的性狀不能穩定遺傳，因此農民每年都需要購買玉米雜交種。請回答下列有關問題。

(1)玉米從種子發芽到新種子成熟，整個過程需90～150天，玉米是一種雌雄同株的植物，其頂部開雄花，下部開雌花，是遺傳學研究的良好材料。玉米是遺傳學研究的良好材料，其理由包括(寫出兩條)：

第一，_________________________________________________；

第二，__________________________________________________。

(2)玉米子粒胚乳的外層叫做糊粉層，其顏色與細胞中的色素有關，當細胞中含有甲物質時呈紫色，含有乙物質時呈紅色，無甲和乙時呈白色。與這些色素合成有關的部分酶和基因情況如圖所示(注：各對等位基因中的顯性基因對隱性基因完全顯性，隱性基因不能控制相應酶的合成)。

色素	丁―→丙―→乙―→甲 　酶1　酶2　酶3
酶	↑	↑	↑
控制酶合成的基因	A	B	D
相應的等位基因	a	b	d
基因所在的染色體	9號	10號	5號

①糊粉層為紅色的子粒長成的某一玉米植株自交，若所結子粒的性狀分離比為紫∶紅∶白＝0∶3∶1，則該植株的基因型為________。

②糊粉層為紫色的子粒長成的某一玉米植株自交，若所結子粒的性狀分離為紫∶紅∶白＝9∶3∶4，則該植株的基因型為________。

(3)現有長果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黃粒(B)兩個玉米雜合子品種，為了達到長期培育長果穗黃粒(AaBb)雜交種玉米的目的，請你以遺傳圖解并簡要說明的形式，設計出你的育種方案。

 

Answer 1

(1)生長期較短，繁殖速度快；產生的子代多，統計更準確；具有容易區分的相對性狀(任選兩項，其他合理答案也可)　　

(2)①AABbdd或AaBBdd�、贏ABbDd　(3)如下：

 

解決本題需要正確理解題干中的“雜交種”、“長期培育”等生物學基本事實，然后運用所學的遺傳學知識解決雜交種子生產問題，并能用遺傳圖解形式準確地描述或表達出來。玉米是遺傳學研究的良好材料，則應該與教材中豌豆作為植物雜交實驗材料的優點進行類比推理。

(1)與植物雜交實驗中豌豆進行類比推理可以得知，良好的雜交實驗材料一般具有如下特點：①生長期較短，繁殖速度快；②產生的子代多，統計更準確；③應該具有可遺傳的、容易區分的相對性狀。(3)根據題干中“農業生產中玉米使用的都是雜交種”，題干中“長期培育長果穗黃粒(AaBb)雜交種玉米”，就必須獲得AABB和aabb這樣的親本，然后進行雜交(或者得到AAbb、aaBB這樣的親本)。