Question

14．水稻的非糯性和糯性，與莖的高度是獨立遺傳的性狀．非糯性和糯性由基因R和r控制，非糯性為顯性，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；莖的高度由兩對獨立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時含有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．現(xiàn)有非糯性矮莖和糯性高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的糯性矮莖品種．請回答：
（1）若采用誘變育種，可用γ射線處理大量種子，目的是提高突變率，使其DNA分子中堿基對發(fā)生增添、替換或缺失，引起其基因結(jié)構(gòu)改變．
（2）若采用雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F₂代中選擇糯性矮莖個體，再經(jīng)連續(xù)自交等純合化手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的糯性矮莖品種．若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F₁在自然狀態(tài)下繁殖，則F₂的表現(xiàn)型及比例為高莖：中莖：矮莖=1：6：9．若要在細胞水平驗證基因的分離定律，如何操作？取F₁植株的花粉經(jīng)碘液染色現(xiàn)象為在顯微鏡下觀察，一半花粉呈藍黑色，一半花粉呈橙紅色．
（3）若采用單倍體育種，該過程需用秋水仙素對單倍體幼苗進行處理，作用是抑制紡錘體產(chǎn)生，使染色體加倍．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意分析可知：水稻的非糯性和糯性，與莖的高度是獨立遺傳的性狀，遵循基因的自由組合定律．莖的高度由兩對獨立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時含有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，所以矮莖的基因型為D_E_，中莖的基因型為D_ee、ddE_，高莖的基因型為ddee．
2、誘變育種能大幅度改變育種進程，但是基因突變是不定向的，成功率低；雜交育種雖然時間比較長，但是方法比較簡單；單倍體育種的優(yōu)點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）誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性等特點，所以需要處理大量種子．用γ射線處理大量種子時，使其DNA分子中堿基對發(fā)生增添、替換或缺失，引起其基因結(jié)構(gòu)改變．
（2）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1高莖（1ddee）：6中莖（3D_ee、3ddE_）、9矮莖（9D_E_）． 若要在細胞水平驗證基因的分離定律，則應(yīng)取F₁植株的花粉經(jīng)碘液染色，在顯微鏡下觀察，表現(xiàn)為一半花粉呈藍黑色，一半花粉呈橙紅色．
（3）若采用單倍體育種的方式獲得所需品種，首先需將花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體，繼而使用秋水仙素對單倍體幼苗進行處理，抑制紡錘體產(chǎn)生，使細胞中染色體數(shù)目加倍．
故答案為：
（1）增添、替換或缺失      基因結(jié)構(gòu)
（2）高莖：中莖：矮莖=1：6：9      取F₁植株的花粉經(jīng)碘液染色               在顯微鏡下觀察，一半花粉呈藍黑色，一半花粉呈橙紅色
（3）單倍體幼苗     抑制紡錘體產(chǎn)生，使染色體加倍

點評 本題綜合考查誘變育種、雜交育種和單倍體育種的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．