Question

杂种优势泛指杂种品种即F₁(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段，我国大面积推广种植的优质、髙产玉米品种均为杂合子。请回答:

（1）玉米是单性花(一朵花里只有雌蕊或雄蕊）,所以在进行玉米人工杂交时，需要在花蕾期对雌花进行___等操作。

（2）在农业生产时，玉米杂交种（F₁)的杂种优势明显,但是F₂会出现杂种优势衰退现象。这可能是F₁产生配子时发生了_______，使F₂出现一定比例纯合子所致。

（3）玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A₁A₂)控制,现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态受粉，乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为_______、_________。该实验的目的是________。

（4）为了提高玉米的产量,在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有大果穂(D)少粒 (r)和小果穗(d)多粒(R)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育大果穂多粒(DdRr)玉米杂交种的目的，科研人员设计了如下图所示方案。为了减少杂交子代DdRr自交衰退现象的发生。需对F₁代进行自交留种的操作,以达到来年又可以将F₂植株间杂交的目的。则F₁代中①和②的基因型分别是______。若图中对亲本经处理方法1获得子代的育种过程最快速,且符合育种要求的植株数量多，则该育种方式应为______育种。

Answer

套袋 基因分离 研究授粉方式对杂交优势衰退率的影响 DDrr、ddRR 单倍体

【解析】试题分析：而玉米是两性花，因此自然状态进行的随机交配。分析题意可知，杂种优势泛指杂种品种即F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合或隐性纯合均表现为衰退。

（1）豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，而玉米是单性花，雌雄同株的作物，因此在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化环节，在开花前直接给雌、雄花序去雄、套袋处理即可。

（2）在农业生产时，玉米杂交种（F1）的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象，这可能是F1产生配子时发生了基因分离，使F2出现一定比例隐性纯合子所致。

（3）根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第3年种植时就是自交产生的子二代后代分别为3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2，则乙组杂种优势衰退率为3/4。该实验的目的是研究授粉方式对杂交优势衰退率的影响。

（4）据图分析，①和②是纯合子，由亲本通过方法Ⅰ处理而来，杂交产生了DdRr，所以①和②的基因型分别为DDrr、ddRR；若方法Ⅰ获得子代的育种过程最快速，且符合育种要求的植株数量多，则该育种方式应为单倍体育种。

【点睛】解遗传题时一定要根据题进行分析题意，解育种方案时应运用逆推的思想解题，从子代推亲本的基因型。