Question

玉米是高产的主要粮食作物，为了提高玉米的产量，在农业生产中玉米使用的都是杂交种，杂交玉米的性状不能稳定遗传，因此农民每年都需要购买玉米杂交种。请回答下列有关问题。

(1)玉米从种子发芽到新种子成熟，整个过程需90～150天，玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花，是遗传学研究的良好材料。玉米是遗传学研究的良好材料，其理由包括(写出两条)：

第一，_________________________________________________；

第二，__________________________________________________。

(2)玉米子粒胚乳的外层叫做糊粉层，其颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时呈红色，无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如图所示(注：各对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性，隐性基因不能控制相应酶的合成)。

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

①糊粉层为红色的子粒长成的某一玉米植株自交，若所结子粒的性状分离比为紫∶红∶白＝0∶3∶1，则该植株的基因型为________。

②糊粉层为紫色的子粒长成的某一玉米植株自交，若所结子粒的性状分离为紫∶红∶白＝9∶3∶4，则该植株的基因型为________。

(3)现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米的目的，请你以遗传图解并简要说明的形式，设计出你的育种方案。

 

Answer 1

(1)生长期较短，繁殖速度快；产生的子代多，统计更准确；具有容易区分的相对性状(任选两项，其他合理答案也可)　　

(2)①AABbdd或AaBBdd　②AABbDd　(3)如下：

 

解决本题需要正确理解题干中的“杂交种”、“长期培育”等生物学基本事实，然后运用所学的遗传学知识解决杂交种子生产问题，并能用遗传图解形式准确地描述或表达出来。玉米是遗传学研究的良好材料，则应该与教材中豌豆作为植物杂交实验材料的优点进行类比推理。

(1)与植物杂交实验中豌豆进行类比推理可以得知，良好的杂交实验材料一般具有如下特点：①生长期较短，繁殖速度快；②产生的子代多，统计更准确；③应该具有可遗传的、容易区分的相对性状。(3)根据题干中“农业生产中玉米使用的都是杂交种”，题干中“长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米”，就必须获得AABB和aabb这样的亲本，然后进行杂交(或者得到AAbb、aaBB这样的亲本)。