Question

【題目】雜種優(yōu)勢(shì)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。

（1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，玉米雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢(shì)明顯，但是F2會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了___________，使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。

（2）玉米的大粒雜種優(yōu)勢(shì)性狀由一對(duì)等位基(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(shì)衰退率(純合子所占比例)分別為_________、_________。

（3）玉米的大穗雜種優(yōu)勢(shì)性狀由兩對(duì)等位基因(B1B2C1C2)共同控制，兩對(duì)等位基因都純合時(shí)表現(xiàn)為衰退的小穗性狀。若大穗雜交種(B1B2C1C2)自交后代出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2，則說明這兩對(duì)等位基因位于____________________________。

（4）如果玉米的某雜種優(yōu)勢(shì)性狀由n對(duì)等位基因控制，且每對(duì)等位基因都獨(dú)立遺傳。若某雜種優(yōu)勢(shì)品種n對(duì)基因都雜合(親本)，其后代n對(duì)基因都純合時(shí)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(shì)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】 等位基因分離 1/2 3/4 一對(duì)同源染色體上且不發(fā)生交叉互換 1/2n 降低

【解析】試題分析：雜種優(yōu)勢(shì)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(huì)表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)，顯性純合或隱性純合均表現(xiàn)為衰退。

(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，玉米雜交種（F1）的雜種優(yōu)勢(shì)明顯，但是F2會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了等位基因分離，使F2出現(xiàn)一定比例隱性純合子所致。

(2)根據(jù)題意可知，只有雜合子才能表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)。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(shì),因此衰退率為1/2；乙組人工控制自交授粉，第3年種植時(shí)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(shì)衰退率為3/4。

(3)分析題意可知，如果兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上，則會(huì)遵循基因的自由組合定律，在子一代中就會(huì)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(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且不發(fā)生交叉互換。

(4)如果玉米的某雜種優(yōu)勢(shì)性狀由n對(duì)等位基因控制，且每對(duì)等位基因都獨(dú)立遺傳。若某雜種優(yōu)勢(shì)品種n對(duì)基因都雜合，其后代n對(duì)基因都純合時(shí)才表現(xiàn)衰退，該品種自然狀態(tài)授粉留種，如先考慮一對(duì)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(shí)（F2）表現(xiàn)衰退的概率為1/2n，由此推斷F2雜種優(yōu)勢(shì)衰退速率與雜合等位基因?qū)��?shù)的關(guān)系是雜種優(yōu)勢(shì)性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)��?shù)越多, F2中衰退率越低。