玉米杂交种培育的遗传思路例析

甘肃省镇原县孟坝中学  赵鑫

  在高中生物教学中，应用杂交育种的实例进行分析，有利于学生深入理解遗传的基本规律，培养学生理论联系实际的思维能力，同时,高考理科综合考试说明明确提出生物高考要考查学生理解与综合运用能力。具体要求之一是：“能理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。”,而遗传育种问题也是高考遗传规律相关知识点及能力考查的常用题材。本文就玉米杂交种AaBb培育的基本遗传学思路作一简要分析，以供参考。

例如：现有长果穗（A）白粒（b）和短果穗（a）黄粒（b）两个玉米杂种，为了达到长期培育长果穗黄粒（（））杂交种玉米，可用那些基本育种方案进行育种？请用遗传图解的形式加以简要说明。

思路分析：玉米属于异花授粉植物，为了提高玉米的产量，育种主要是利用其杂种优势，然而，杂交玉米的性状又不能稳定遗传，在子一代会发生性状分离，农业生产中每年都要用新培育的杂交玉米种子，才能保持其杂种优势，达到高产的目的。因此，从基本遗传思路出发，要长期培育玉米杂交种AaBb，必须先选得AABB和aabb 或 AAbb 和  aaBB作亲本，再利用杂交育种或单倍体育种的原理进行选育，同时还要考虑亲本的留种问题。

方案例析：

1．长果穗白粒（AABB）×短果穗黄粒（aabb）选种：

用纯合的长果穗白粒（AABB）和短果穗黄粒（aabb）作亲本选育,可先用杂合长果穗黄粒（Aabb）和杂合短果穗白粒（aaBb）玉米作亲本杂交后，筛选出纯合的长果穗白粒（AABB）和短果穗黄粒（aabb）自交保留亲本，进行杂交获得生产用种（AaBb）。

简要步骤图解：P:  Aabb         ×       aaBb

                               ↓

                                AaBb

×↓

 F:  AABB    Aabb      aaBb    aabb

                     ×↓          ↓          ×↓

                     AABB       淘汰          aabb

                     ↓                        ↓

                   留种                        留种

                                   ×

                                    ↓

                         长果穗白粒 AaBb（生产用种）

）

2. 长果穗黄粒（AA bb）×短果穗白粒（aaBB）选种：

  用长果穗黄粒（AA bb）×短果穗白粒（aaBB）作亲本选育，可先用杂合长果穗黄粒（Aabb）和杂合短果穗白粒（aaBb）玉米作亲本分别自交后，筛选出纯合的长果穗黄粒（AA bb）和短果穗白粒（aaBB）直接保留亲本，同时进行杂交获得生产用种（AaBb）。

简要步骤图解：P:     Aabb                   aaBb

                      ×↓                   ×↓ 

                F:  AA bb    Aabb  aabb      aaBB   aaBb  aabb

                    ↓            ↓           ↓       ↓

                    留种         淘汰         留种     淘汰

                                ×

                                ↓

                         长果穗白粒 AaBb（生产用种）

 3 .长果穗黄粒（Aa bb）短果穗白粒（aaBb）单倍体育种：

分别取长果穗黄粒（Aa bb）和短果穗白粒（aaBb）玉米的花药进行组织培养，获得单倍体幼苗后，用一定浓度秋水仙素溶液处理使其染色体加倍成为纯合二倍体，再从中筛选出纯合的长果穗黄粒（AA bb）和短果穗白粒（aaBB）直接保留亲本，同时进行杂交获得生产用种（AaBb）。

简要步骤图解：P:     Aabb                 aaBb

                        ↓  ←花药离体培养→ ↓

           单倍体幼苗:  Ab   ab             aB   ab

                          ↓←秋水仙素处理 →  ↓

                    AA bb   aabb          aabb   aaBB

                       ↓           ↓            ↓

                       留种        淘汰           留种

×

                                   ↓

                            长果穗白粒 AaBb（生产用种）

总之，有关玉米杂交种的遗传问题始终要清楚我们要培养的品种就是生产用种，应是杂合体；同时一定要注意亲本留种。

作者：赵鑫  甘肃省镇原县孟坝中学

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                               2010. 9