题目内容
【题目】水稻的非糯性和糯性，与茎的高度是独立遗传的性状。非糯性和糯性由基因R和r控制，非糯性为显性，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有非糯性矮茎和糯性高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的糯性矮茎品种。请回答：
（1）若采用诱变育种，可用γ射线处理大量种子，目的是提高突变率，使其DNA分子中碱基对发生________________，引起其________________改变。
（2）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2代中选择糯性矮茎个体，再经连续自交等纯合化手段，最后得到稳定遗传的糯性矮茎品种。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则F2的表现型及比例为________________________________。若要在细胞水平验证基因的分离定律，如何操作？_____________________________。现象为__________________________________________。
（3）若采用单倍体育种，该过程需用秋水仙素对________________进行处理，作用是____________。
【答案】 增添、替换或缺失 基因结构 高茎：中茎：矮茎=1:6:9 取F1植株的花粉经碘液染色，在显微镜下观察 一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈橙红色 单倍体幼苗 抑制纺锤体产生，使染色体加倍
【解析】【试题分析】
根据题意可知，水稻的非糯性和糯性，与茎的高度是独立遗传的性状，遵循基因的自由组合定律。利用非糯性矮茎和糯性高茎两品种的纯合种子，培育纯合的糯性矮茎品种的方法有：诱变育种、杂交育种和单倍体育种。
1.诱变育种是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
2.杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，其原理是基因重组。本实验涉及两对基因的自由组合，解题的关键是牢记孟德尔的两对相对性状的杂交实验规律：双亲纯种显和隐；杂交F1全显性；F2四性状——两个亲本、两个重组，比值恰为9∶3∶3∶1。9为两显性(性状)，3为两重组(性状)，1为两隐性(性状)。
3.可以花粉鉴定法在细胞水平上验证基因的分离定律：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。
4.单倍体育种首先需将花药进行离体培养得到单倍体，继而经过人工诱导使染色体数目加倍、重新恢复到正常植株的染色体数目。
（1）诱变育种的原理是基因突变。用γ射线处理大量种子，目的是提高突变率，使其DNA分子中碱基对发生增添、替换或缺失，引起其基因结构改变。
（2）若只考虑茎的高度，根据题意可知两亲本的基因型为DDEE×ddee，亲本杂交所得的F1(DdEe)在自然状态下繁殖，则F2的表现型及比例为高茎(ddee)：中茎(D_ee、ddE_)：矮茎(D_E_)＝1∶6∶9；若要在细胞水平验证基因的分离定律，可取F1植株（Rr）的花粉经碘液染色，在显微镜下观察；根据基因的分离定律，F1植株可产生两种数目相等的花粉：含R基因的非糯性花粉和含r基因的糯性花粉。根据题意可知非糯性花粉遇碘变蓝黑色，而糯性花粉遇碘变橙红色，因此显微镜下观察到的现象为一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈橙红色。
（3）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对单倍体幼苗进行处理使其染色体数目加倍；秋水仙素的作用是抑制纺锤体产生，使染色体加倍。
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品系 | ① | ②果皮 | ③节长 | ④胚乳味道 | ⑤高度 | ⑥胚乳颜色 |
性状 | 显性纯合子 | 白色pp | 短节bb | 甜ss | 矮茎dd | 白胚乳gg |
所在染色体 | I IV VI | I | I | IV | VI | VI |
（1）若通过观察和记载后代中节的长短来进行基因分离规律的实验，选作的亲本组合是 ____________________________（填品系号）；
（2）若要进行自由组合规律的实验，选择品系①和④做亲本是否可行？_____________ 为什么？_____________________________________________________________________；
（3）若选择品系⑤和⑥作亲本是否可行________，为什么？__________________________________________________________________。