Question

10．玉米的寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，控制該性狀的基因位于3號染色體上，寬葉AA表現(xiàn)為高產(chǎn)，寬葉Aa表現(xiàn)為中產(chǎn)，而窄葉aa相對低產(chǎn)．另一對性狀有茸毛（D）對無茸毛（d）為顯性，控制該性狀的基因位于5號染色體上，有茸毛植株具有顯著的抗病能力，且易辨別，該顯性基因純合時(shí)植株幼苗期就不能存活．請回答下列問題：
（1）第1代基因型全為Aa的玉米自交，子一代中變現(xiàn)為低產(chǎn)的個(gè)體的比例為$\frac{1}{4}$，在育種過程中被淘汰；要在子代中選育出穩(wěn)定遺傳的品種，需進(jìn)一步自交和選育，按照自交→淘汰→選育的育種方法，理論上第4代選育后不能（填“能”或“不能”）達(dá)到要求，原因是第4代選育后的AA比例是$\frac{7}{9}$，達(dá)不到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求．
（2）現(xiàn)有純種的寬葉無茸毛玉米和窄葉有茸毛玉米．
①若將兩種玉米進(jìn)行人工雜交，F(xiàn)₁的基因型是AaDd、Aadd．
②若選取F₁植株中寬葉有茸毛個(gè)體同株人工授粉產(chǎn)生F₂，則理論上F₂成熟植株的表現(xiàn)型（僅從葉型和有無茸毛看）有4種，成熟植株中高產(chǎn)抗病植株的比例為$\frac{1}{6}$．
（3）不能（填“能”或“不能”）從F₂成熟植株中直接選出高產(chǎn)抗病玉米用于生產(chǎn)？若能，說明理由；若不能，應(yīng)如何選擇培育？在F1植株中選出寬葉有茸毛植株自交，第二年將各自收獲的部分種子種植，觀察葉型有無形狀分離，沒有性狀分離的就是要選育的高產(chǎn)抗病植株．

Answer 1

分析 分析題意可知，控制葉型的基因位于3號染色體上，控制有無絨毛的基因位于5號染色體上，因此這兩對基因遵循基因的自由組合定律．

解答 解：（1）第1代基因型全為Aa的玉米自交，后代有$\frac{1}{4}$AA、$\frac{1}{2}$Aa、$\frac{1}{4}$aa，因此子一代中表現(xiàn)型為低產(chǎn)的aa個(gè)體的比例為$\frac{1}{4}$，在育種過程中被淘汰；要在子代中選育出穩(wěn)定遺傳的品種，需進(jìn)一步自交和選育，按照自交→淘汰→選育的育種方法，理論上第4代選育后不能達(dá)到要求，如果按照不淘汰的比例計(jì)算，第四代中Aa=（$\frac{1}{2}$）³=$\frac{1}{8}$，則AA占$\frac{7}{16}$，因此原因是第4代選育后的AA比例是$\frac{7}{9}$，達(dá)不到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求．
（2）現(xiàn)有．
①純種的寬葉無茸毛玉米的基因型為AAdd，由于有茸毛的純合子在幼苗期死亡，因此窄葉有茸毛玉米基因型為aaDd，若將兩種玉米進(jìn)行人工雜交，F(xiàn)₁的基因型是AaDd、Aadd．
②若選取F₁植株中寬葉有茸毛個(gè)體（AaDd）同株人工授粉產(chǎn)生F₂，根據(jù)基因的自由組合定律，理論上F₂成熟植株的表現(xiàn)型有4種，由于DD個(gè)體幼苗期死亡，因此成熟植株中高產(chǎn)抗病植株（AADd）的比例=$\frac{1}{4}×\frac{2}{3}=\frac{1}{6}$．
（3）不能從F₂成熟植株中直接選出高產(chǎn)抗病玉米用于生產(chǎn)，應(yīng)在F1植株中選出寬葉有茸毛植株自交，第二年將各自收獲的部分種子種植，觀察葉型有無形狀分離，沒有性狀分離的就是要選育的高產(chǎn)抗病植株．
故答案為：
（1）$\frac{1}{4}$    不能    第4代選育后的AA比例是$\frac{7}{9}$，達(dá)不到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求
（2）①AaDd、Aadd    ②4    $\frac{1}{6}$
（3）不能   在F1植株中選出寬葉有茸毛植株自交，第二年將各自收獲的部分種子種植，觀察葉型有無形狀分離，沒有性狀分離的就是要選育的高產(chǎn)抗病植株

點(diǎn)評 本題考查了基因分離定律和自由組合定律應(yīng)用的有關(guān)知識，要求考生能夠根據(jù)題干信息寫出相關(guān)基因型；能夠利用遺傳定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，難度適中．