Question

8．现有3个纯种品系的玉米，其基因型分别是：甲aaBBCC、乙AAbbCC和丙AABBcc．由基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题（假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交）：
①获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请补全下面的杂交方案．
第一年：甲与丙（甲与乙、乙与丙）杂交，获得F₁种子；
第二年：种植F₁和纯系乙（丙、甲），让F₁与纯系乙（丙、甲）杂交，获得F₂种子；
第三年：种植F₂，让F₂自交，获得F₃种子；
第四年：种植F₃，植株长成后，选择aabbcc表现型个体，使其自交，保留种子．
②此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现的概率是$\frac{1}{256}$．
（4）玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株，而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状．现有基因型为aaBb的植株，为在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株，请你写出简要的实验方案：
①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗．
②用秋水仙素使单倍体加倍成纯合的二倍体，选取aaBB性状的植株．
③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养．

Answer 1

分析 1、杂交育种的原理是基因重组，甲植物中含有a，乙植物中含有b，丙植物中含有c，要用甲乙丙植物培育出基因型为aabbcc的植株，首先通过杂交，将a、b、c基因集中到一个植株上，然后通过自交方法选出符合要求的植株．
2、单倍体育种的方法：采用花药离体培养获得单倍体幼苗；由于单倍体高度不育，因此对单倍体幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍，获得可育植株；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限．

解答 解：（3）①第一年：甲乙杂交，获得子一代种子，得到子一代的基因型为AaBbCC；
第二年：种植F₁和纯系丙（AABBcc），让F₁和纯系丙杂交，获得F₂种子，得到子的二代的基因型是AABBCc、AaBBCc、AaBbCc、AABbCc四种，且比例是1：1：1：1；
第三年：种植F₂，让F₂自交，获得F₃种子；
第四年：植F₃，植株长成后，选择aabbcc表现型个体，使其自交，保留种子．
②由于子二代中基因型为AaBbCc的概率是$\frac{1}{4}$，因此子三代中基因型为aabbcc的概率是$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}×\frac{1}{4}=\frac{1}{256}$．
（4）由题意知，aaBb是雄株，在短时间内培育出基因型为aaBB的植株，可以采用单倍体育种，育种过程是：
①采集该植株的花药，进行离体培养，获得单倍体幼苗；
②用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，选出符合要求的植株；
③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养．
故答案为：
（3）①第一年：甲与乙、杂交，获得F₁种子　
第三年：种植F₂，让F₂自交，获得F₃种子　
②$\frac{1}{256}$　
（4）①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗　
③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养

点评 本题旨在考查学生理解杂交育种、单倍体育种的原理和方法，并利用相关知识解决育种问题．