题目内容
【题目】香米稻是种具有诱人特殊芳香的优质稻种,香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1)假设水稻品种甲的香味性状受显性基因(Y)控制,现有一株香米稻(水稻是雌雄同株异花的植物),请写出一种既可判断其基因型又能保持其纯种的方案__________________。
(2)假设香稻品种乙的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为香味物质2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等累积导致,而2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等物质在细胞中是普遍存在的,请解释a基因如何控制香味性状的表现_________________________________。
(3)在一块农田间行种植等数量基因型为Aa和aa的香稻品种乙,假定每株水稻结的子粒数目相同,收获的水稻种下去,具有非香表现型和香米稻型的水稻比例应接近________。
(4)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(R)对感病(r)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行一系列杂交实验。其中,无香味抗病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下表所示,推测两个亲代的基因型是____________,.再将F1中无香味抗病类型分别与有香味感病类型进行杂交,则产生的F2表现型及其比例理论上为______________。
性状 | 抗病 | 感病 | 无香味 | 有香味 |
数量 | 778 | 248 | 780 | 231 |
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(5)在培育新品种香米稻时,经常会运用到单倍体育种,其与杂交育种相比最大的优点是________,在技术手段上,离体培养的花粉经脱分化形成__________,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需要的_____________,若要获得二倍体植株,应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。
【答案】进行同株异花传粉,观察子代稻米是否具有香味。??? a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失??? 7 :9??? AaRr、AaRr??? 无香味抗病:有香味抗病:无香味感病:有香味感病=4:2:2:1??? 明显缩短了育种年限??? 愈伤组织??? 全部遗传信息??? 幼苗???
【解析】
显性纯合体、杂合体判断的实验设计:方法一、让显性性状的个体进行自交,若后代出现性状分离,则亲本一定为杂合体;若后代无性状分离,则亲本可能为纯合体。方法二、用待测个体于隐性类型杂交,若后代出现隐性性状的个体,则一定为杂合体;若后代只有显性性状的个体,则可能为纯合体。
(1)假设水稻品种甲的香味性状受显性基因(Y)控制,则现有一株香米稻的基因型为YY或Yy。既要判断其基因型,又要保持其纯种的方法是进行同株异花传粉,观察子代稻米是否具有香味。若子代稻米全部均具有香味,则这株香米稻的基因型为YY;若子代出现不具有香味的稻米,则这株香米稻的基因型为Yy。
(2)假设香稻品种乙的香味性状受隐性基因(a)控制,因此a基因纯合时表现为有香味性状。由题意可知,a基因控制香味性状的表现是因为a基因纯合,参与2AP等香味物质代谢的某种酶缺失,导致2AP等香味物质累积导致。
(3)在这块农田中,基因型为Aa和aa的香稻可以随机交配,可以利用基因分离定律“配子法”进行计算。因为亲本Aa和aa个体各占1/2,亲本所产生的的配子中A占1/4、a占3/4,配子随机结合产生子代aa的概率为3/4×3/4=9/16,AA和Aa的概率为1-9/16=7/16,因此,子代中具有非香表现型和香米稻型的水稻比例应接近7∶9 。
(4)对有无香味这对相对性状进行分析可知,无香味与无香味植株杂交,后代无香味和有香味水稻的比例接近3∶1,故无香味为显性性状,有香味为隐性性状,亲本的基因型为Aa。对抗病与感病这对相对性状进行分析可知,抗病与抗病植株杂交,后代抗病和感病水稻的比例接近3∶1,故抗病为显性性状,感病为隐性性状,亲本的基因型为Rr。综上所述,两个亲代的基因型均是AaRr。F1中无香味抗病类型(基因型为A_R_)分别与有香味感病类型(基因型为aarr)进行杂交,对A/a这对等位基因进行分析,1/3AA和2/3Aa与基因型aa进行杂交,子代中aa占2/3×1/2=1/3,Aa占1-1/3=2/3;对R/r这对等位基因进行分析,1/3RR和2/3Rr与基因型rr进行杂交,子代中rr占2/3×1/2=1/3,Rr占1-1/3=2/3;因此产生的F2表现型及其比例理论上为无香味抗病∶有香味抗病∶无香味感病∶有香味感病=(2/3×2/3)∶(1/3×2/3)∶(2/3×1/3)∶(1/3×1/3)=4∶2∶2∶1。
(5)在培育新品种香米稻时,与杂交育种相比,单倍体育种最大的优点是明显缩短了育种年限。在技术手段上,离体培养的花粉经脱分化形成愈伤组织,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需要的全部遗传信息,若要获得二倍体植株,应在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理。