Question

7．玉米中非甜粒（D） 对甜粒（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对相对性状独立遗传．现有基因型ddrr和DDRR的两个，品种玉米，欲培育ddRR玉米品种．请分析回答下列问题：
（1）若通过杂交育种培育原理是基因重组，就研究的两对相对性状而言，该原理涉及的染色体行为发生在F₁（亲本、F₁）的减数分裂．过程中．
（2）F₂中选出甜粒抗病个体自交得F₃，在F₃中应淘汰甜粒易感病（ddrr）个体，淘汰后群体中R基因频率为$\frac{4}{5}$
（3）若不改变育种方法，要在较短年限内获得ddRR品种，可将F₂中选出的甜粒抗病个体的种子进行单株收获，隔离种植，然后筛选不出现性状分离的株系．此外，还可采用单倍体育种缩短育种年限，该过程中须在幼苗时期一定浓度的秋水仙素处理，以获得纯合植株．

Answer 1

分析 1、四种育种方法：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	（1）杂交→自交→选优	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）
举例	高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种	高产量青霉素菌株的育成	三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦	抗病植株的育成

2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．

解答 解：（1）杂交育种的原理是基因重组；基因重组发生在减数分裂过程中，因此就研究的两对相对性状而言，该原理涉及的染色体行为发生在F₁的减数分裂形成配子的过程中．
（2）F₂中选出甜粒抗病个体（$\frac{1}{3}$ddRR、$\frac{2}{3}$ddRr）自交得F₃，在F₃中基因型及比例为（$\frac{1}{3}+\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$）ddRR、（$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{3}$）ddRr、（$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}=\frac{1}{6}$）ddrr，应淘汰甜粒易感病（ddrr）个体，淘汰后群体中RR占$\frac{3}{5}$，Rr占$\frac{2}{5}$，因此R基因频率为$\frac{3}{5}+\frac{2}{5}×\frac{1}{2}=\frac{4}{5}$．
（3）若不改变育种方法，要在较短年限内获得ddRR品种，可将F₂中选出的甜粒抗病个体的种子进行单株收获，隔离种植，然后筛选不出现性状分离的株系．单倍体育种能明显缩短育种年限，该育种过程为：先花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗获得纯合体．
故答案为：
（1）基因重组      F₁      减数分裂   
（2）甜粒易感病（ddrr）         $\frac{4}{5}$
（3）单株收获，隔离            单倍体         幼苗

点评 本题考查生物变异及其应用、基因分离定律的实质及应用等，要求考生识记生物变异的类型，掌握几种育种方法的原理、方法、优缺点及实例；掌握基因分离定律的实质，能结合所学的知识准确答题．