题目内容
【题目】以甲品种矮秆易感稻瘟病(ddrr)和乙品种高秆抗稻瘟病(DDRR)两种野生水稻,进行如图I的育种。请回答下列问题:
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(1)将甲和乙杂交,得F1.若F1连续自交至F3,纯合抗病的比例为___________;若选F2中矮秆抗病的水稻植株进行自交,其产生的子代中ddRR和ddRr的比例为__________。
(2)图中育种过程中,应用了基因重组这一原理的有____________________(填序号)。
(3)过程⑤常用的方法是________________________________,得到的单倍体植株有_____________种。过程⑥除了用秋水仙素处理,可还进行_______处理,该育种方法的优点是____________。
(4)过程①可用X射线处理,使水稻发生基因突变,但并不一定引起水稻性状的改变,其中一种原因可能是__________________________________________________________________。
(5)通过⑥得到的植株,根尖细胞在有丝分裂后期有___________个染色体组。
(6)若发现甲品种的2号染色体有三条,其组成如图II所示,此变异类型为____________。假如甲在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极,最终形成具有1条和2条染色体的配子,那么以甲为母本与一个正常植株测交,后代的基因型(只考虑图II的基因)及比例为____________。
【答案】3/8 3:2 ②③④ 花药离体培养 4 低温 茎秆粗壮、果实种子较大,营养物质丰富等 密码子的简并性,对应的氨基酸的种类不变,可能发生隐性突变;可能受环境影响等 8 染色体(数目)变异 Dd:ddd:Ddd:dd=1:1:2:2
【解析】
据图分析,图I中①是人工诱变育种,②是基因工程育种,③④为杂交育种,③⑤是单倍体育种,⑥为多倍体育种;⑤是花药离体培养,据此分析。
(1)将甲和乙杂交,F1为DdRr,若F1连续自交至F3,纯合抗病个体RR的比例为1/4+2/4×1/4=3/8;F1为DdRr,F2中矮秆抗病的水稻1/3ddRR、2/3ddRr,若选F2中矮秆抗病的水稻植株进行自交,子代中ddRR比例为1/3+2/3×1/4=6/12,ddRr的比例为2/3×2/4=4/12,ddRR和ddRr的比例为3:2。
(2)杂交育种、基因工程育种的原理是基因重组,单倍体育种和多倍体育种的原理是基因重组和染色体变异,因此图中育种过程中,应用了基因重组这一原理的有②③④。
(3)过程⑤常用的方法是花药离体培养,F1为DdRr,产生的花粉为DR、Dr、dR、dr,比例为1:1:1:1,故通过花药离体培养得到的单倍体植株有4种。过程⑥是多倍体育种,除了用秋水仙素处理,还可进行低温处理,多倍体育种获得的个体优点是茎秆粗壮、果实种子较大,营养物质丰富等。
(4)过程①可用X射线处理,使水稻发生基因突变,但并不一定引起水稻性状的改变,原因可能是密码子的简并性,对应的氨基酸的种类不变,可能发生隐性突变;可能受环境影响等。
(5)野生水稻是二倍体,通过⑥得到的多倍体植株是四倍体,故根尖细胞在有丝分裂后期有8个染色体组。
(6)若发现甲品种的2号染色体有三条,其组成如图II所示,此变异类型为染色体数目变异。甲2号染色体组成为Ddd,假如甲在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极,最终形成具有1条和2条染色体的配子,配子种类和比例为D:Dd:dd:d=1:2:1:2,那么以甲为母本与一个正常植株测交,即Ddd×dd,只考虑图II的基因,后代的基因型及比例为Dd:ddd:Ddd:dd=1:1:2:2。