Question

玉米（2n=20）是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶，抗病和不抗病等相对性状．
Ⅰ．下图为利用玉米的幼苗芽尖细胞进行实验的流程示意图．请分析并回答：

（1）基因重组发生在图中（填编号）过程，图中秋水仙素的作用是

 

．利用幼苗2培育出植株B育种过程的最大优点是

 

．
（2）植株A的体细胞内最多时有个染色体组，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是

 

．植株C属于单倍体是因为

 

．
Ⅱ．已知玉米宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产．某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉．
（3）按照上述栽种方式，F₁植株的基因型有

 

种．
（4）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%，因此到了收获季节，应收集（宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择

 

（宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降．
（5）玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶．已知抗花叶病（b）为隐性．现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行

 

，得到F₁，再用F₁进行

 

，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是

 

．

Answer 1

考点：染色体数目的变异,观察细胞的有丝分裂,基因的分离规律的实质及应用

专题：

分析：（1）分析题图：图示为利用玉米（2N=20）的幼苗芽尖细胞（基因型BbTt）进行实验的流程示意图，其中①表示芽尖细胞组织培养，所得植株A的基因型与亲本相同；②表示减数分裂过程；③表示有丝分裂过程．幼苗2为花药离体培养形成的单倍体，其经过秋水仙素处理可以得到纯合体植株B，若直接培育可得到单倍体植株C．
（2）紧扣题干信息“已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产．”，结合基因分离定律和基因自由组合定律来答题．

解答： 解：Ⅰ．（1）根据图形分析已知；②表示减数分裂过程，在该过程中发生了基因重组．秋水仙素的作用是抑制纺锤丝的形成，使染色体数目加倍．利用幼苗2培育出植株B的育种方法是单倍体育种，该过程的最大优点是明显缩短育种年限．
（2）植株A是亲本的体细胞离体培养形成的，因此植株A的体细胞中也含有2个染色体组，在有丝分裂后期到达最大值，即4个染色体组．图中③表示有丝分裂，该过程中染色单体从间期复制后出现到后期着丝点分裂后消失，因此能够在显微镜下看到染色单体的时期是有丝分裂的前期和中期．植株C为花药（配子）离体培养形成的单倍体．
Ⅱ．（3）将纯种宽叶玉米（AA）和纯种窄叶玉米（aa）进行了间行种植，由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然受粉，这样就会出现同种基因型植株之间杂交、同一植株之间的自交和不同基因型植株之间的杂交现象，因此F₁植株的基因型有3种，即AA、aa、Aa．
（4）上述宽叶植株上结的种子有AA和Aa两种基因型，且均表现为宽叶，而窄叶植株上结的种子有Aa和aa两种基因型，且表现型不同．已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，因此到了收获季节，应收集窄叶植株的种子，播种后，在幼苗期选择宽叶植株（Aa）栽种，才能保证产量不下降．
（5）现有纯种宽叶不抗病（AABB）与纯种窄叶抗病（aabb）两品种玉米，要获得高产且抗花叶病（Aabb）的品种，最简便的方法可用两纯合亲本进行杂交得到F₁（AaBb），再对F₁进行测交，所得后代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，将测交后代种子全部种下，在苗期接种花叶病毒进行筛选，选出正常宽叶植株（Aabb）即可．
故答案是：
I．（1）②抑制纺锤丝的形成，使染色体数目加倍明显缩短育种年限
（2）4  前期和中期是由配子直接发育而成
II．（3）3   
（4）窄叶   宽叶
（5）杂交   测交     Aabb

点评：本题考查染色体数目的变异、有丝分裂、基因的分离规律的实质及应用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．