Question

2．某自花且閉花傳粉植物，種子的顏色和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀．種子黃色（A）對(duì)白色（a）為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖．
（1）自然狀態(tài)下該植物一般都是純合子，原因是該植物是閉花傳粉植物．
（2）已知控制種子顏色的基因A、a位于9號(hào)染色體上，且沒有正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用．現(xiàn)有基因型為Aa的植株甲，其細(xì)胞中9號(hào)染色體如右圖所示．為了確定植株甲的A基因是位于正常染色體上，還是異常染色體上，讓其進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁，若F₁的表現(xiàn)型及比例為黃色：白色=1：1，證明A基因位于異常染色體上；若F₁表現(xiàn)型及比例為全為黃色，證明A基因位于正常染色體上．
（3）現(xiàn)用黃色矮莖和白色高莖兩品種的純合種子，培育純合的白色矮莖品種．
①若采用雜交育種，可將上述兩個(gè)親本雜交，在F₂中選擇白色矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等純合化手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的白色矮莖品種．如果只考慮莖的高度，理論上F₂的表現(xiàn)型及比例為矮莖：中莖：高莖=9：6：1．
②若采用誘變育種，需要用γ射線處理大量的種子，主要原因是基因突變具有不定向性．
③若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有基因重組和染色體變異（或染色體變異和細(xì)胞的全能性）（至少答二個(gè)）．請用遺傳圖解表示其過程（說明：選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型）．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀，遵循基因的自由組合定律．利用感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，培育純合的抗病矮莖品種的方法有：誘變育種、雜交育種和單倍體育種．
誘變育種能大幅度改變育種進(jìn)程，但是基因突變是不定向的，成功率低；雜交育種雖然時(shí)間比較長，但是方法比較簡單；單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，只是技術(shù)比較復(fù)雜，應(yīng)用到花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等手段．

解答 解：（1）由于該植物是自花且閉花授粉植物，所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子．
（2）若A基因位于異常染色體上，讓植株甲進(jìn)行自交產(chǎn)生F₁，由于無正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用，即Aa個(gè)體產(chǎn)生的配子中只有a能參與受精作用，所以F₁表現(xiàn)型及比例為黃色（Aa）：白色（aa）=1：1．若A基因位于正常染色體上，則雄配子只有A一種類型，則后代全為黃色．
（3）①如果采用雜交育種的方式，將上述兩個(gè)親本雜交，得F₁，F(xiàn)₁自交所得F₂中選出抗病矮莖個(gè)體（D_E_R_），再通過連續(xù)自交及逐代淘汰的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種（DDEERR）．一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進(jìn)行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種．若只考慮莖的高度，F(xiàn)₁（DdEe）在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)₂中表現(xiàn)型及比例為9矮莖（9D_E_）：6中莖（3D_ee、3ddE_）、1高莖（1ddee）． 
②基因突變具有不定向性．
③若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有基因重組和染色體變異（或染色體變異和細(xì)胞的全能性）．用遺傳圖解表示過程如圖：
故答案為：
（1）該植物是閉花傳粉植物
（2）黃色：白色=1：1      全為黃色
（3）①連續(xù)自交             矮莖：中莖：高莖=9：6：1
②不定向性
③基因重組和染色體變異（或染色體變異和細(xì)胞的全能性）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了生物學(xué)育種中的雜交育種、誘變育種、單倍體育種等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生識(shí)記和理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力．