Question

【題目】雜種優(yōu)勢(shì)泛指 F1（雜合子）表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)于其親本品種（純 合子）的現(xiàn)象�，F(xiàn)階段，我國(guó)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(qǐng)回答：

（1）玉米是單性花、雌雄同株的農(nóng)作物。在雜交過(guò)程中 ，玉米相對(duì)于豌豆可以簡(jiǎn)化_____ 環(huán)節(jié)。

（2）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， 原因是 F1 產(chǎn)生配子時(shí)等位基因發(fā)生了_____，受精后使 F2 出現(xiàn)一定比例的純合子。

（3）若玉米的大粒雜種優(yōu)勢(shì)性狀由一對(duì)等位基因（A1 A2）控制�，F(xiàn)將若干大粒玉米雜 交種均分為甲、乙兩組，相同條件下隔離種植。甲組在自然狀態(tài)下受粉，乙組在人工控制下進(jìn)行 嚴(yán)格的自交受粉。若所有的種子均正常發(fā)育，則繁殖兩代后甲組和乙組雜種優(yōu)勢(shì)衰退率（小粒所占比例）分別為_____、_____，該實(shí)驗(yàn)的目的是_____ 。

（4）若玉米的大 穗雜種優(yōu)勢(shì)性狀由兩對(duì)等位基因（B1B2 C1C2）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（B1B2 C1C2）自交，F(xiàn)1 中會(huì)出現(xiàn)衰退的小穗性 狀，且概率為 1/2，則說(shuō)明 這兩對(duì)等位基 因位于____________________，且____________________（填“發(fā)生” 或“不發(fā)生”）交叉互換。

（5）若玉米的某雜種優(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)品種的 n 對(duì)基因都雜合，其后代的 n 對(duì)基因都純合時(shí)才表現(xiàn)為衰退性狀，則該優(yōu)勢(shì)品 種（F1）在自然狀態(tài)下受粉，第 2 年種植時(shí)（F2）表現(xiàn)為衰退性狀的概率為____________________， 由此推斷，F2 雜種優(yōu)勢(shì)衰退率與雜合等位基因?qū)��?shù)的關(guān)系是____________________。

Answer 1

【答案】去雄分離1/23/4研究受粉方式對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)衰退率的影響一對(duì)同源染色體上不發(fā)生（1/2）nF 中雜合等位基因?qū)��?shù)越多，F(xiàn) 的衰退率就越低

【解析】

1、豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，自然狀態(tài)一般都是純種。玉米是雌雄同株，單性花，自然狀態(tài)可隨機(jī)交配。

2、遺傳平衡定律

設(shè)某種群中含有A、a，A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，有p＋q＝1。AA的比例為p2，aa的比例為q2，Aa的比例為2pq。

（1）豌豆雜交過(guò)程：去雄→套袋→授粉→套袋。由于玉米是單性花，且雌雄同株，在雜交過(guò)程中，可以生物去雄這個(gè)環(huán)節(jié)。

（2）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。原因是F1產(chǎn)生配子時(shí)等位基因發(fā)生了分離，受精后使F2出現(xiàn)一定比例的純合子。

（3）甲組在自然狀態(tài)下受粉，是隨機(jī)交配，遵循遺傳平衡定律，不管繁殖多少代，基因的頻率均不變。A1和A2的比例均為1/2，A1A1的比例為1/2×1/2=1/4，A2A2的比例為1/2×1/2=1/4，A1A2的比例為2×1/2×1/2=1/2。A1A1、A2A2均表現(xiàn)為衰退的性狀，因此繁殖兩代后甲組的雜種優(yōu)勢(shì)衰退為1/2。乙組在人工控制下進(jìn)行嚴(yán)格的自交受粉。A1A1的比例為3/8，A2A2的比例為3/8，A1A2的比例為1/4。A1A1、A2A2均表現(xiàn)為衰退的性狀，因此繁殖兩代后乙組的雜種優(yōu)勢(shì)衰退為3/4。由題意可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量為受粉方式（自然狀態(tài)下受粉與嚴(yán)格的自交受粉），因變量是繁殖兩代后雜種優(yōu)勢(shì)衰退率。因此，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究受粉方式對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)衰退率的影響。

（4）若這兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，則會(huì)遵循基因的自由組合定律，大穗雜交種（B1B2C1C2）自交，F1中純合子占的比例為1/2×1/2=1/4，因而出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/4。若這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，F1中純合子占的比例為1/2，因而出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為1/2。由題干可知，這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，且不會(huì)發(fā)生交叉互換。

（5）若玉米的某雜種優(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，則均遵循基因的自由組合定律。只考慮一對(duì)等位基因，F2中純合子的概率為1/2，因此n對(duì)等位基因，F2中純合子的概率為（1/2）n，由此推斷，F(xiàn)1中雜合等位基因?qū)��?shù)越多，F2的衰退率就越低。