Question

20．水稻是重要的糧食作物之一．已知高稈（D）對矮稈（d）是顯性，抗�。≧）對易感病（r）是顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上．

現(xiàn)有純合的水稻品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．請分析回答：
（1）在圖A所示雜交過程中，植株甲所結(jié)的種子中胚細(xì)胞的基因型為DdRr，播種這些種子，長出的植株將會產(chǎn)生基因型為DR、Dr、dR、dr的花粉，將這些花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得幼苗后再用試劑處理，所得全部植株中能穩(wěn)定遺傳并符合生產(chǎn)要求的個(gè)體理論上占$\frac{1}{4}$，此育種方法與雜交育種相比優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限．
（2）若將圖A中F₁與另一水稻品種丙雜交，后代表現(xiàn)型及比例如圖B所示，由此判斷丙的基因型是Ddrr．
（3）運(yùn)用雜交育種的方法培育符合生產(chǎn)要求的新品種時(shí)，按照圖A程序得到F₂后，應(yīng)通過連續(xù)自交的方式來逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個(gè)體．按照現(xiàn)代生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致種群朝著一定的方向進(jìn)化．

Answer 1

分析 1、由題意知，知高稈（D）對矮稈（d）是顯性，抗病（R）對易感�。╮）是顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上，因此在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律；純合的水稻品種甲（DDRR）和乙（ddrr）雜交，得到子一代的基因型是DdRr，自交得子二代的表現(xiàn)型及比例是：D_R_（高桿抗病）：D_rr（高桿感�。�：ddR_（矮桿抗病）：ddrr（矮桿感�。�=9：3：3：1，其中ddR_（矮桿抗�。┦欠�合要求的表現(xiàn)型，如果要獲得能穩(wěn)定遺傳的純合體，必須經(jīng)過連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離．
2、與雜交育種相比，單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，由于子一代的基因型是DdRr，子一代在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非等位基因進(jìn)行自由組合，因此產(chǎn)生基因型為DR、Dr、dR、dr的四種配子，且比例是1：1：1：1，用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，用秋水仙素處理后獲得基因型為DDRR、DDrr、ddRR、ddrr的可育植株，其中ddRR是穩(wěn)定遺傳的個(gè)體．

解答 解：（1）圖A所示雜交過程中，植株甲所結(jié)的種子中胚細(xì)胞來自受精卵，基因型是DdRr；這些種子長出的植株的基因型是DdRr，根據(jù)自由組合定律，產(chǎn)生的花粉的基因型是DR：Dr：dR；dr=1：1：1：1；，將這些花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得幼苗的基因型及比例是Dr：Dr：dR：dr=1：1：1：1，用秋水仙素處理后，獲得基因型為DDRR、DDrr、ddRR、ddrr的可育植株，其中ddRR是穩(wěn)定遺傳的個(gè)體，比例占$\frac{1}{4}$；與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限．
（2）由分析知F1的基因型是DdRr，該植株與丙植株雜交后代的表現(xiàn)型及比例判斷親本基因型是：高桿：矮桿=3：1⇒親本是Dd×Dd；抗�。焊胁�=1：1⇒親本基因型是Rr×rr，因此丙植株的基因型是Ddrr．
（3）運(yùn)用雜交育種的方法培育符合生產(chǎn)要求的新品種時(shí)，得到F₂，由于F2中表現(xiàn)為矮桿抗病植株的基因型是ddRR和ddRr，雜合子后代會發(fā)生性狀分離，因此需要進(jìn)行連續(xù)自交，逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個(gè)體；按照現(xiàn)代生物進(jìn)化論的觀點(diǎn)，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，進(jìn)而使生物朝著一定的方向進(jìn)化．
故答案為：
（1）DdRr　　　DR、Dr、dR、dr　$\frac{1}{4}$　　明顯縮短育種年限
（2）Ddrr
（3）連續(xù)自交　　　基因頻率

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生對于雜交育種和單倍體育種的方法、過程和優(yōu)缺點(diǎn)的比較掌握及對生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)和選擇在進(jìn)化過程中的作用的理解，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系形成知識網(wǎng)絡(luò)的能力．