Question

20．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一．已知玉米的高秆、易倒伏（A）对矮秆、抗倒伏（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有两个纯合的玉米品种甲（AABB）和乙（aabb），据 此培养AAbb品种．根据材料分析回答：
（1）图1中由品种 AABB、aabb 经过 a、b、c 过程培育出新品种的育种方式 称为杂交育种，F₂的高秆抗病玉米中纯合子占$\frac{1}{9}$．
（2）将图1中F₁与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，则丙的基因型为aaBb．
（3）过程 e 常采用花药离体培养方式由AaBb得到Ab个体．与过程a、b、c 的育 种方法相比，过程 a、e、f的优势是明显缩短育种年限．与过程g的育种方式相比，过程d育种的优势是能定向改造生物性状．
（4）上述育种方法中，最不容易获得矮秆目标品种的是[g]诱变育种，原因是基因突变的频率较低，而且是不定向的．

Answer 1

分析 分析图1：图1中a→b→c为杂交育种；a→e→f为单倍体育种；g为诱变育种；d为基因工程育种．
分析图2：图2中高产：低产=1：1，因此亲本的基因型为Aa×aa；易感病：抗病=3：1，因此亲本的基因型均为Bb，即亲本的基因型为AaBb×aaBb．

解答 解：（1）由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种．F₁（AaBb）自交后代F₂中高秆抗病玉米（A_B_，即$\frac{1}{16}$AABBN、$\frac{2}{16}$AaBB、$\frac{2}{16}$AABb、$\frac{4}{16}$AaBb）占总数的$\frac{9}{16}$，其中纯合子占$\frac{1}{9}$．
（2）由于图2所示高产：低产=1：1，易感病：抗病=3：1，又F₁的基因型为AaBb，所以丙的基因型为aaBb．
（3）过程e常采用花药离体培养．由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到的都是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以能明显缩短育种年限．过程g的育种原理是基因突变，是不定向的；而d的育种是利用基因工程技术，能够定向改造生物性状．
（4）g是诱变育种，其原理是基因突变，但基因突变的频率较低，而且是不定向的，因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种．
故答案为：
（1）杂交育种     $\frac{1}{9}$
（2）aaBb
（3）花药离体培养    明显缩短育种年限 能定向改造生物性状
（4）g   诱变育种    基因突变的频率较低，而且是不定向的

点评 本题考查几种育种方法，意在考查学生的识记能力和判断能力；重点考查变异在育种上的应用，要求学生熟练掌握诱变育种、杂交育种、单倍体育种和基因工程育种的原理、方法、优缺点和典例．