Question

5．玉米是雌雄同株異花植物，體細胞染色體數(shù)為20條，有寬葉和窄葉，抗病和不抗病等性狀．已知寬葉（A）對窄葉（a）為顯性，且在玉米苗期便能識別．根據(jù)生產(chǎn)實踐獲知，雜交種（Aa）所結(jié)果實在數(shù)目和粒重上都表現(xiàn)為高產(chǎn)，分別比顯性和隱性品種產(chǎn)量高12%、20%．某農(nóng)場在培育玉米雜交種時，將純種寬葉玉米和純種窄葉玉米進行了間行均勻種植，但由于錯過了人工授粉的時機，結(jié)果導致大面積自然授粉[注：自然授粉可以是同株異花授粉（自交），也可以是品種間異株異花授粉（雜交）]．根據(jù)上述信息回答下列問題：
（1）要確定玉米染色體數(shù)目和形態(tài)特征的全貌，可對處于有絲分裂中期的染色體進行核（組）型分析．
（2）玉米這個物種的一個配子中的全部染色體稱為染色體組．
（3）按照上述栽種方式，兩個品種玉米授粉后，F(xiàn)₁植株的基因型是AA、Aa、aa．
（4）如果將上述自然授粉收獲的種子用于第二年種植，預計收成將比單獨種植雜交種減少8%，因此到了收獲的季節(jié)，應收集窄葉（選填“寬葉”或“窄葉”）植株的種子，第二年播種后，在幼苗期選擇寬葉（選填“寬葉”或“窄葉”）植株栽種，才能保證產(chǎn)量不下降．
（5）玉米矮花葉病，由玉米矮花葉病毒引起，苗期出現(xiàn)黃綠相間條紋狀葉，重病株不能結(jié)穗．已知抗玉米矮花葉病（b）為隱性，為了最短時間得到高產(chǎn)且抗矮花病毒的玉米植株，研究人員以純種寬葉不抗病玉米（AABB）和純種窄葉抗病玉米（aabb）兩品種為親本進行育種，請用遺傳圖解表示選育過程，并對篩選方法及篩選時期作簡要說明．

Answer 1

分析 1、由于細胞有絲分裂中期，染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，染色體數(shù)目清晰，是觀察染色體數(shù)目和形態(tài)特征的最佳時期；染色體組是指細胞中的一組染色體，大小、形態(tài)各不相同，但是相互協(xié)調(diào)、共同控制著生物的生長發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫一個染色體組．
2、花的傳粉方式有自花授粉和異花授粉，如果基因型為AA、aa的玉米間行種植，自然狀態(tài)下的交配方式有：AA×aa→Aa、aa×AA→Aa、AA×AA→AA、aa×aa→aa四種．

解答 解：（1）確定玉米染色體數(shù)目和形態(tài)特征的全貌，可對處于有絲分裂中期的染色體進行核（組）型進行觀察、分析．
（2）由題干可知，玉米雜交種的基因型是Aa，因此玉米是二倍體植物，含有兩個染色體組，經(jīng)過減數(shù)分裂形成的配子中含有一個染色體組．
（3）純種寬葉玉米的基因型是AA、窄葉玉米的基因型是aa，因此將純種寬葉玉米和純種窄葉玉米進行了間行均勻種植，自然授粉的方式有異花授粉和自花授粉兩種授粉方式，交配方式有四種：①寬葉AA自交，子一代為AA；②♀寬葉AAx♂窄葉aa，子一代為Aa；③窄葉aa自交，子一代為aa；④♀窄葉aa x♂寬葉AA，子一代為Aa．
（4）因為①♀寬葉上所結(jié)F₁AA和②♀寬葉所結(jié)F₁Aa次年播種后的表現(xiàn)型均為寬葉，無法直接選出基因型Aa的寬葉高產(chǎn)品種．所以，應選③窄葉上所結(jié)F₁ aa和④♀窄葉aa所結(jié)F₁Aa的種子，次年播種后選表現(xiàn)型為寬葉的即為基因型Aa的寬葉高產(chǎn)品種．
（5）由題意知，該實驗的目的是以純種寬葉不抗病玉米（AABB）和純種窄葉抗病玉米（aabb）兩品種為親本進行育種，實驗的過程是用AABB與aabb雜交，得到基因型為AaBb的雜交一代，然后雜交子一代進行測交，將測交后代種植，選出符合要求的個體（Aabb）；遺傳圖解如下：

將測交后代種子全部種下，在培養(yǎng)過程中用矮花葉病毒篩選出抗矮花病毒的玉米品種（Aabb和aabb），在苗期從中選出寬葉植株（Aabb），便獲得高產(chǎn)且抗矮花病毒的玉米植株．
故答案為：
（1）核（組）型
（2）染色體組
（3）AA、Aa、aa 
（4）窄葉  寬葉
（5）
將測交后代種子全部種下，在培養(yǎng)過程中用矮花葉病毒篩選出抗矮花病毒的玉米品種（Aabb和aabb），在苗期從中選出寬葉植株（Aabb），便獲得高產(chǎn)且抗矮花病毒的玉米植株．

點評 本題的知識點是細胞有絲分裂過程中染色體的行為變化、減數(shù)分裂過程及染色體組的概念，基因分離定律的實質(zhì)和應用，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系形成知識網(wǎng)絡的能力并應用相關知識綜合解答問題的能力及應用遺傳圖解進行遺傳實驗設計的能力．