Question

2．某自花且闭花传粉植物，种子的颜色和茎的高度是独立遗传的性状．种子黄色（A）对白色（a）为显性；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．
（1）自然状态下该植物一般都是纯合子，原因是该植物是闭花传粉植物．
（2）已知控制种子颜色的基因A、a位于9号染色体上，且没有正常9号染色体的花粉不能参与受精作用．现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如右图所示．为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上，还是异常染色体上，让其进行自交产生F₁，若F₁的表现型及比例为黄色：白色=1：1，证明A基因位于异常染色体上；若F₁表现型及比例为全为黄色，证明A基因位于正常染色体上．
（3）现用黄色矮茎和白色高茎两品种的纯合种子，培育纯合的白色矮茎品种．
①若采用杂交育种，可将上述两个亲本杂交，在F₂中选择白色矮茎个体，再经连续自交等纯合化手段，最后得到稳定遗传的白色矮茎品种．如果只考虑茎的高度，理论上F₂的表现型及比例为矮茎：中茎：高茎=9：6：1．
②若采用诱变育种，需要用γ射线处理大量的种子，主要原因是基因突变具有不定向性．
③若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异（或染色体变异和细胞的全能性）（至少答二个）．请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型）．

Answer 1

分析 根据题意分析可知：抗病性和茎的高度是独立遗传的性状，遵循基因的自由组合定律．利用感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，培育纯合的抗病矮茎品种的方法有：诱变育种、杂交育种和单倍体育种．
诱变育种能大幅度改变育种进程，但是基因突变是不定向的，成功率低；杂交育种虽然时间比较长，但是方法比较简单；单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，只是技术比较复杂，应用到花药离体培养和秋水仙素处理等手段．

解答 解：（1）由于该植物是自花且闭花授粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子．
（2）若A基因位于异常染色体上，让植株甲进行自交产生F₁，由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即Aa个体产生的配子中只有a能参与受精作用，所以F₁表现型及比例为黄色（Aa）：白色（aa）=1：1．若A基因位于正常染色体上，则雄配子只有A一种类型，则后代全为黄色．
（3）①如果采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，得F₁，F₁自交所得F₂中选出抗病矮茎个体（D_E_R_），再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种（DDEERR）．一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种．若只考虑茎的高度，F₁（DdEe）在自然状态下繁殖即自交后，F₂中表现型及比例为9矮茎（9D_E_）：6中茎（3D_ee、3ddE_）、1高茎（1ddee）． 
②基因突变具有不定向性．
③若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异（或染色体变异和细胞的全能性）．用遗传图解表示过程如图：
故答案为：
（1）该植物是闭花传粉植物
（2）黄色：白色=1：1      全为黄色
（3）①连续自交             矮茎：中茎：高茎=9：6：1
②不定向性
③基因重组和染色体变异（或染色体变异和细胞的全能性）

点评 本题考查了生物学育种中的杂交育种、诱变育种、单倍体育种等相关知识，意在考查考生识记和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力．