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)、高產(chǎn)玉米品種，均為雜合子。請回答：

（1）玉米是單性花，雌雄同株的作物。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__________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___________，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N（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)授粉，乙組人工控制自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育，繁殖兩代后甲組和乙組雜種優(yōu)勢衰退率（純合子所占比例）分別為_________、_________。

（4）玉米的大穗雜種優(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，F(xiàn)2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____________________________。

（5）如果玉米的某雜種優(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。若某雜種優(yōu)勢品種n對基因都雜合（親本），其后代n對基因都純合時才表現(xiàn)衰退，該品種自然狀態(tài)授粉留種，F(xiàn)2表現(xiàn)衰退的概率為_________，由此推斷F2雜種優(yōu)勢衰退速率隨著雜合等位基因?qū)��?shù)的增加而______（“升高”、“降低”或“基本不變”）。

Answer 1

【答案】（1）套袋

（2）（等位）基因分離

（3）1/2 3/4

（4）一對同源染色體上，且不發(fā)生交叉互換

（5）1/2n 降低

【解析】

試題分析：（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．甲組實驗中自然狀態(tài)授粉，進行的是隨機交配，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。

（4）分析題意可知，如果兩對基因位于兩對同源染色體上，則會遵循基因的自由組合定律，在子二代中就會出現(xiàn)1/4的衰退率；而大穗雜交種（B1B2C1C2）自交，F(xiàn)2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一對同源染色體上，且不發(fā)生交叉互換。

（5）如果玉米的某雜種優(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．若某雜種優(yōu)勢品種n對基因都雜合，其后代n對基因都純合時才表現(xiàn)衰退，該品種自然狀態(tài)授粉留種，如先考慮一對等位基因，A1A2自交后代有1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率為1/2，要所有等位基因均純合，因此第二年種植時（F2）表現(xiàn)衰退的概率為 1/2，由此推斷F2雜種優(yōu)勢衰退速率與雜合等位基因?qū)��?shù)的關系是雜種優(yōu)勢性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)��?shù)的增加而降低。