Question

【題目】玉米(2n＝20)是我國(guó)栽培面積最大的作物，近年來(lái)常用的一種單倍體育種技術(shù)使玉米新品種選育更加高效。

(1)單倍體玉米體細(xì)胞的染色體數(shù)為________，因此在________分裂過(guò)程中染色體無(wú)法聯(lián)會(huì)，導(dǎo)致配子中無(wú)完整的____________。

(2)研究者發(fā)現(xiàn)一種玉米突變體(S)，用S的花粉給普通玉米授粉，會(huì)結(jié)出一定比例的單倍體籽粒(胚是單倍體，胚乳與二倍體籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色體和與卵細(xì)胞相同的兩套完整染色體的三倍體，見(jiàn)圖1)。

①根據(jù)親本中某基因的差異，通過(guò)PCR擴(kuò)增以確定單倍體胚的來(lái)源，結(jié)果見(jiàn)圖2。

從圖2結(jié)果可以推測(cè)單倍體的胚是由________發(fā)育而來(lái)。

②玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，A、R同時(shí)存在時(shí)籽粒為紫色，缺少A或R時(shí)籽粒為白色。紫粒玉米與白粒玉米雜交，結(jié)出的籽粒中紫∶白＝3∶5，出現(xiàn)性狀分離的原因是____________________，推測(cè)白粒親本的基因型是________。

③將玉米籽粒顏色作為標(biāo)記性狀，用于篩選S與普通玉米雜交后代中的單倍體，過(guò)程如圖3：

請(qǐng)根據(jù)F1籽粒顏色區(qū)分單倍體和二倍體籽粒并寫(xiě)出與表現(xiàn)相應(yīng)的基因型為____________。

(3)現(xiàn)有高產(chǎn)抗病白粒玉米純合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米純合子(H)，欲培育出高產(chǎn)抗病抗旱抗倒伏的品種。結(jié)合(2)③中的育種材料與方法，育種流程應(yīng)為__________________________________；將得到的單倍體進(jìn)行染色體加倍以獲得純合子；選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體。

Answer 1

【答案】10 減數(shù) 染色體組 卵細(xì)胞 紫粒親本是雜合子 Aarr或aaRr 單倍體籽粒胚的表現(xiàn)型為白色，基因型為ar；二倍體籽粒胚的表現(xiàn)型為紫色，基因型為AaRr；二者胚乳的表現(xiàn)型均為紫色，基因型為AaaRrr G與H雜交，將所得F1作為母本與S雜交；根據(jù)籽粒顏色挑出單倍體

【解析】

1、單倍體生物是由未經(jīng)受精作用的配子發(fā)育成的個(gè)體，其染色體數(shù)為本物種配子染色體數(shù)。

2、玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，遵循基因的自由組合定律。A、R同時(shí)存在時(shí)籽粒為紫色，缺少A或R時(shí)籽粒為白色，則紫色的基因型為A_R_，白色的基因型為A_rr、aaR_、aarr。

(1) 單倍體玉米體細(xì)胞的染色體數(shù)是正常玉米的一半，即10條染色體。由于單倍體玉米的細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體，所以在減數(shù)第一次分裂前期，無(wú)法聯(lián)會(huì)；減數(shù)第一次分裂后期染色體隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中，最終導(dǎo)致產(chǎn)生的配子中沒(méi)有完整的染色體組。

(2) ①?gòu)膱D2能夠看出，3和2的結(jié)果相同，說(shuō)明F1單倍體胚來(lái)源于普通玉米，由母本產(chǎn)生的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)。②因?yàn)樽哟�籽粒中紫∶白�?/span>3∶5，說(shuō)明子代中紫粒占3/8，又因?yàn)檫@兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律，3/8＝1/2×3/4，其中“1/2”為一對(duì)基因雜合子測(cè)交后代中某一性狀所占比例，“3/4”為一對(duì)基因雜合子自交后代中顯性性狀所占比例，因此可推出白粒親本的基因型為Aarr或aaRr，紫粒親本的基因型為AaRr。③單倍體籽粒胚是由卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的，基因型為ar，表現(xiàn)型為白色；二倍體籽粒胚的基因型是AaRr，表現(xiàn)型為紫色；二者胚乳的表現(xiàn)型均為紫色，基因型為AaaRrr。

(3)欲培育出高產(chǎn)抗病抗旱抗倒伏的品種，首先用兩個(gè)純合子(G和H)雜交，將得到的F1作為母本和突變體S雜交，挑選出表現(xiàn)型為白色的單倍體籽粒；然后對(duì)單倍體進(jìn)行染色體加倍以獲得純合子，最后篩選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體