Question

杂交育种是通过品种间杂交创造新类型的育种方法。请回答相关问题：

（1）玉米是单性花、雌雄同株的作物。在杂交过程中，玉米相对于豌豆减少了去雄环节，在开花前直接给雌雄花序进行___________处理即可。

（2）两个具有某些所需性状的不同纯系亲本进行杂交，得的杂种子代往往表现出比双亲优良的性状，这一现象称为杂种优势。但杂种子一代再相互交配，这种优势将减弱，这一现象叫衰退。玉米某杂种优势性状由一对等位基因控制，对杂种子一代（F₁）分别进行自然状态受粉和人工控制自交授粉，所有种子均正常发育，则收获的F₂中杂种优势的衰退率分别是___________和___________。若玉米某杂种优势性状由独立遗传的n对基因控制，且亲本n对基因都杂合，则种植一年后表现衰退（n对基因都纯合时才表现为衰退）的概率随等位基因对数的增加而___________（填“升高”或“下降”）。

（3）杂交育种的优点很明显，但实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足之处为___________。

Answer

套袋 1/2 3/4 下降 杂交育种只能利用已有的基因重组，不能创造新基因；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢等

【解析】

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。F1是杂合子，产生配子时发生了等位基因的分离，导致F2出现杂种优势衰退现象。

（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）根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。假设玉米的某杂种优势性状由一对等位基因（A1A2）控制，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，则收获的F2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。如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传，该品种自然状态授粉留种，先考虑一对等位基因，A1A2自交后代有1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率为1/2，亲本n对基因都杂合，则种植一年后要所有等位基因均纯合才表现为衰退，因此第二年种植时（F2）n对基因都纯合的概率为1/2n，即表现衰退的概率为1/2n，推断种植一年后杂种优势衰退的概率随等位基因对数的增加而降低。

（3）杂交育种是改良作物品质和提高产量的常规方法，杂交育种依据的原理是基因重组，只是原有基因的重新组合，不能创造新基因，不会产生新的性状；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢。