Question

11．水稻是重要的粮食作物之一．已知高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（R）对易感病（r）是显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有纯合的水稻品种甲（DDRR）和乙（ddrr）．请分析回答：

（1）在图A所示杂交过程中，F₁基因型为DdRr，播种F₁，长出的植株将会产生基因型为DR、Dr、dR、dr的花粉，将这些花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗后再用秋水仙素试剂处理，所得全部植株中能稳定遗传并符合生产要求的个体理论上占$\frac{1}{4}$，此育种方法与杂交育种相比优点是明显缩短育种年限．
（2）若将图A中F₁与另一水稻品种丙杂交，后代表现型及比例如图B所示，由此判断丙的基因型是Ddrr．
（3）运用杂交育种的方法培育符合生产要求的新品种时，按照图A程序得到F₂后，应通过人工选择的方式来逐代淘汰不符合生产要求的个体．按照现代生物进化论的观点，这种选择能定向改变种群的基因频率，导致种群朝着一定的方向进化．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图A表示杂交育种过程．
图B的后代中高杆：矮秆=3：1，说明亲本的基因型均为Dd；抗病：易感病=1：1，属于测交，则亲本的基因型为Rr×rr．因此亲本的基因型为DdRr×Ddrr．

解答 解：（1）纯合的水稻品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交，F₁基因型为DdRr；播种这些种子，长出的植株的基因型为DdRr，减数分裂后将会产生四种基因型的花粉，即DR、Dr、dR、dr的；将这些花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗后再用秋水仙素试剂处理，抑制其有丝分裂过程中纺锤的形成，使细胞中染色体数目加倍，所得全部植株中（1DDRR、1DDrr、1ddRR、1ddrr）能稳定遗传并符合生产要求的个体（ddRR）理论上占$\frac{1}{4}$，此育种方法为单倍体育种，由于后代均为纯合子，自交不会发生性状分离，因此其与杂交育种相比优点是明显缩短育种年限．
（2）根据分析可知，丙的基因型是Ddrr．
（3）运用杂交育种的方法培育符合生产要求的新品种时，按照图A程序得到F₂后，应通过人工选择的方式来逐代淘汰不符合生产要求的个体．人工选择能定向改变种群的基因频率，导致种群朝着一定的方向进化．
故答案为：
（1）DdRr      DR、Dr、dR、dr         单倍体   秋水仙素    $\frac{1}{4}$     明显缩短育种年限
（2）Ddrr
（3）人工选择   基因频率

点评 本题结合图解，考查基因自由组合定律的实质及应用、育种等知识，要求考生掌握基因自由组合定律的实质，能运用后代分离比推断法推断出亲本的基因型；掌握杂交育种和单倍体育种的方法，能结合图中信息准确答题．