Question

1．玉米（2N=20）是重要的糧食作物之一．已知玉米的高稈、易倒伏（D）對(duì)矮稈、抗倒伏（d）為顯性，抗病（R）對(duì)易感�。╮）為顯性，控制上述兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．現(xiàn)有兩個(gè)純合的玉米品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．根據(jù)材料分析回答：
（1）圖1表示雜交育種過程，其原理是基因重組．F₂代的四種表現(xiàn)型中重組類型的概率是$\frac{3}{8}$；
（2）將圖1中F₁代與另一玉米品種丙雜交，后代的表現(xiàn)型及其比例如圖2所示，則丙的基因型為ddRr；
（3）運(yùn)用雜交育種培育符合生產(chǎn)要求的新品種時(shí)，按照?qǐng)D1中的程序得到F₂代后，應(yīng)該選擇矮稈抗病的個(gè)體（優(yōu)良性狀），并通過連續(xù)自交來逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個(gè)體；
（4）為了縮短育種年限，可采用單倍體育種．具體方法首先是將F₁的花藥離體培養(yǎng)，得到基因型為DR、Dr、dR、dr的幼苗，然后再經(jīng)秋水仙素處理，得到符合生產(chǎn)要求的個(gè)體；
（5）圖3示F_l代植株的一個(gè)正在分裂細(xì)胞的部分染色體（即與上述兩對(duì)基因有關(guān)的染色體）的組成，下列有關(guān)敘述正確的有ACD．（多選）
A、該細(xì)胞發(fā)生過基因突變            B、該細(xì)胞正處于減數(shù)第二次分裂后期
C、細(xì)胞中有四個(gè)染色體組            D、正常情況下，2號(hào)染色體上有r基因

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
圖1中，兩個(gè)純合的玉米品種甲（DDRR）和乙（ddrr）雜交得到F₁，F(xiàn)₁的基因型是DdRr，F(xiàn)₁自交得到F₂，F(xiàn)₂是D_R_（高桿抗病）：D_rr（高桿不抗�。�：ddR_（矮桿抗�。�：ddrr（矮桿不抗�。�=9：3：3：1，其中符合生產(chǎn)要求的新品種ddR_．
圖2中，高桿：矮桿=（75+25）：（75+25）=1：1，抗病：易感病=（75+75）：（25+25）=3：1，因此圖2中的親本是DdRr和ddRr．
圖3中，F(xiàn)₁植株的基因型為DdRr，由于圖中細(xì)胞染色體的著絲點(diǎn)分裂，且細(xì)胞中存在同源染色體，則為有絲分裂后期．基因重組有自由組合和交叉互換兩類，前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期（非同源染色體的自由組合），后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體（同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換）．

解答 解：（1）圖1表示雜交育種過程，其原理是基因重組．其中F₁的基因型為DdRr；F₂代的四種表現(xiàn)型中重組類型的概率是$\frac{3+3}{16}$=$\frac{3}{8}$．
（2）將圖1中F₁DdRr與另一玉米品種丙雜交，后代的表現(xiàn)型及其比例如圖2所示，則根據(jù)分析可知，丙的基因型為ddRr．
（3）運(yùn)用雜交育種培育符合生產(chǎn)要求的新品種時(shí)：按照?qǐng)D1中的程序得到F₂代后，應(yīng)該選擇矮稈抗病個(gè)體，并通過連續(xù)自交來逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個(gè)體．
（4）為了縮短育種年限，可采用單倍體育種，具體方法是先將F1花藥離體培養(yǎng)得到基因型為DR、Dr、dR、dr的幼苗，然后再經(jīng)秋水仙素處理，得到符合生產(chǎn)要求的個(gè)體，即純合的矮稈抗病類型，其基因型是ddRR．
（5）A、1與5、2與6、3與7、4與8是姐妹染色單體分開后形成的染色體，本應(yīng)含有相同的基因，而1與5上的基因不同是因?yàn)榘l(fā)生了基因突變，A正確；
B、圖示細(xì)胞含有同源染色體，著絲點(diǎn)分裂，細(xì)胞處于有絲分裂后期，B錯(cuò)誤；
C、有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，導(dǎo)致細(xì)胞中一種形態(tài)的染色體為4條，所以細(xì)胞中染色體組為4組，C正確；
D、F₁植株的基因型為DdRr，2與4為同源染色體，含等位基因，4上是R基因，則2上含有r基因，D正確．
故選：ACD．
故答案為：
（1）基因重組   $\frac{3}{8}$
（2）ddRr
（3）矮稈抗病    連續(xù)自交
（4）單倍體   將F₁的花藥離體培養(yǎng)
（5）ACD

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因自由組合定律有關(guān)知識(shí)及概率計(jì)算，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，考查學(xué)生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，學(xué)以致用．基因的分離定律是基因的自由組合定律的基礎(chǔ)，因此在解答本題時(shí)，首先利用分離定律對(duì)兩對(duì)基因逐對(duì)考慮，然后再利用乘法法則進(jìn)行組合．