题目内容
【题目】(18分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,今年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为 , 因此在分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体,胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由 发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色,紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是。推测白粒亲本的基因型是。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出表现相应的基因型。
(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
【答案】
(1)10;减数第一次;染色体组
(2)普通玉米的卵细胞;紫粒玉米和白粒玉米均为杂合子;Aarr或aaRr;单倍体基因型为ar为白粒,二倍体基因型为AaRr表现型为紫粒
(3)用G和H杂交获得种子,再利用秋水仙素处理萌发种子和幼苗
【解析】(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为20/2=10,无同源染色体,因此在减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分配,导致配子中无完整的染色体组。(2)①由图可以直接看出,单倍体子代基因与母本完全相同,说明单倍体的胚是由母本的卵细胞发育而来;②由“3/8=3/4×1/2”可推出亲本中一个双杂合,一个单杂合+隐形基因;③现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:用G和H杂交获得种子,再利用秋水仙素处理萌发种子和幼苗;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。