Question

水稻是自花傳粉植物．已知水稻的高稈（A）對矮稈（a）為顯性，有芒（B）對無芒（b）為顯性，兩對基因獨立遺傳．為獲得矮稈無芒的新品種，科研人員設計了如圖所示的育種方案，請據(jù)圖分析回答：
（1）根據(jù)預期，F(xiàn)₁植株所結(jié)種子分株保存、播種后長出的植株應既有高稈，又有矮稈．但研究人員發(fā)現(xiàn)有一植株所結(jié)的種子播種后全部表現(xiàn)為矮稈，并據(jù)此推斷F₁植株中有純合矮稈．通過分析，他們認為F₁中純合矮稈植株產(chǎn)生的原因可能有兩種：
①是

 

；
②是

 

．
（2）為了確定是哪一種原因使F₁中出現(xiàn)了純合矮稈植株，他們通過分析F₂矮稈植株上所結(jié)種子的性狀表現(xiàn)來判斷：
①如果所結(jié)種子表現(xiàn)型為

 

，則屬于第一種原因．
②如果所結(jié)種子表現(xiàn)型為

 

，則屬于第二種原因．
（3）基因型為AaBb的二倍體水稻體細胞中含有24條染色體．用它的花藥進行離體培養(yǎng)，在獲得由花粉發(fā)育成的單倍體植株的同時，也會得到一些由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株．
①由花粉發(fā)育成的單倍體植株和由花藥壁細胞發(fā)育成的二倍體植株，在幼胚期形態(tài)上并無明顯差別，可以采用

 

的方法，對它們加以區(qū)分．
②花藥離體培養(yǎng)過程中得到的幼胚，進一步用

 

試劑進行處理，可以得到染色體數(shù)目增加一倍的植株．
③得到的植株中兩對性狀均為顯性的基因型是

 

；只表現(xiàn)出一種顯性性狀的基因型有兩種，統(tǒng)計這兩種植株的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)其比例不是1：1，可能的原因是：a

 

；b

 

．

Answer 1

考點：雜交育種

專題：

分析：單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養(yǎng)，從而獲得單倍體植株，然后進行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個體．單倍體育種的優(yōu)點是能迅速獲得純合體，加快育種進程．依據(jù)的原理是染色體變異．根據(jù)題意和圖示分析可知：要在最短時間內(nèi)獲得矮稈抗病無芒純系新品種，應采用單倍體育種的方法．

解答： 解：（1）由于高稈（A）對矮稈（a）為顯性，如果所結(jié)的種子表現(xiàn)型有一株全為矮稈，說明一是母本去雄不徹底，發(fā)生了自交；二是如果所結(jié)種子表現(xiàn)型高稈和矮稈，說明父本在減數(shù)分裂形成花粉時，一個高稈基因發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生了矮稈基因．
（2）為了確定是哪一種原因，可以通過分析F2矮稈植株上所結(jié)種子有芒和無芒的表現(xiàn)情況作出判斷：
①如果所結(jié)種子表現(xiàn)型為全為矮稈全為有芒
，則原因是母本去雄不徹底，發(fā)生了自交．
②如果所結(jié)種子表現(xiàn)型既有高稈還有矮稈，則原因是父本在減數(shù)分裂形成花粉時，一個高稈基因發(fā)生了基因突變．
（3）①體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體是單倍體，故單倍體的水稻12條染色體；二倍體水稻中含有兩個染色體組，體細胞中24條染色體．可以采用顯微鏡觀察的方法，對它們加以區(qū)分．
②單倍體育種過程：（雜合體）的花藥→（離體培養(yǎng)）→得到單倍體幼苗→再用秋水仙素處理或低溫誘導幼苗使染色體加倍→得二倍體（純合體）→自交可以得到純合的種子．
③根據(jù)題意可知，得到的植株中兩對性狀均為顯性的基因型是 AABB（高稈有芒的二倍體）和AAaaBBbb（高稈有芒的四倍體）；只表現(xiàn)出一種顯性性狀的基因型有兩種（高稈無芒和矮稈有芒）．統(tǒng)計這兩種植株的數(shù)量，若發(fā)現(xiàn)其比例不是1：1，可能的原因一是統(tǒng)計的植株數(shù)太少；二是這兩種植株（或產(chǎn)生這兩種植株的花粉）生活力不同．
故答案為：
（1）①去雄不徹底，母本自交
②父本在減數(shù)分裂形成花粉時，一個高稈基因發(fā)生了基因突變
（2）全為矮稈    高稈和矮稈
（3）①顯微鏡觀察
②秋水仙素
③AABB和AAaaBBbb    統(tǒng)計的植株數(shù)太少   這兩種植株（或產(chǎn)生這兩種植株的花粉）生活力不同

點評：本題考查基因的自由組合定律、單倍體育種、變異的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．