Question

12．水稻花為兩性花，風(fēng)媒傳粉，花小，雜交育種工作量巨大．為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下．請(qǐng)回答問題：
（1）育種工作者常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株．然后用低溫誘導(dǎo)單倍體植株染色體數(shù)目加倍，其原理是低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞．該育種方法是單倍體育種．
（2）用γ射線照射水稻幼苗，目的是誘發(fā)基因突變；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有抗該除草劑的能力．
（3）現(xiàn)有兩個(gè)純合的水稻品種：抗性高桿（易倒伏）和敏感矮桿（抗倒伏）品種．
已知抗性對(duì)敏感為顯性，高桿對(duì)矮桿為顯性，但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少．請(qǐng)回答下列問題：
①雜交育種前，為了確定F₂代的種植規(guī)模，需要正確的預(yù)測雜交結(jié)果．若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個(gè)條件：條件之一是抗性與敏感這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個(gè)條件是高桿與矮桿這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對(duì)相對(duì)性狀基因位于非同源染色體上．
②為了確定控制上述這兩對(duì)性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件，可用測交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢驗(yàn)．請(qǐng)簡要寫出該測交實(shí)驗(yàn)的過程：將純合抗病高稈與敏感矮稈植株雜交產(chǎn)生F₁，讓F₁與敏感矮稈雜交．

Answer 1

分析 1、單倍體育種是植物育種手段之一．即利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)（如花藥離體培養(yǎng)等）誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體植株，再通過某種手段使染色體組加倍（如用秋水仙素處理或低溫處理），從而使植物恢復(fù)正常染色體數(shù)．
2、關(guān)于“基因自由組合定律”，考生可以從以下幾方面把握：
（1）適用范圍：
①適用兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳，并且非等位基因均位于不同對(duì)的同源染色體上．
②非同源染色體上的非等位基因自由組合，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中，因此只有進(jìn)行有性生殖的生物，才能出現(xiàn)基因的自由組合． 
③按遺傳基本定律遺傳的基因，均位于細(xì)胞核中的染色體上．所以，基因的分離定律和基因的自由組合定律，均是真核生物的細(xì)胞核遺傳規(guī)律．
（2）發(fā)生的時(shí)期：減數(shù)第一次分裂后期．
（3）基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）育種工作者常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株．然后用低溫誘導(dǎo)單倍體植株染色體數(shù)目加倍，其原理是   低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞．該育種方法是單倍體育種．
（2）用γ射線照射水稻幼苗，目的是誘發(fā)基因突變；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有抗該除草劑的能力．
（3）①孟德爾遺傳定律包括基因分離定律和基因自由組合定律，其中符合分離定律的性狀是由一對(duì)等位基因控制的，符合自由組合定律的性狀要位于不同對(duì)的同源染色體上．
②測交是指用雜合子和隱性純合子雜交，而題干無雜合子，故應(yīng)先雜交得到雜合子，然后再進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)．
故答案為：
（1）花藥（或花粉）離體培養(yǎng)      低溫能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞    單倍體育種
（2）誘發(fā)基因突變     抗該除草劑的能力
（3）①高桿與矮桿這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對(duì)相對(duì)性狀基因位于非同源染色體上
②將純合抗病高稈與敏感矮稈植株雜交產(chǎn)生F₁，讓F₁與敏感矮稈雜交．

點(diǎn)評(píng) 本題考查生物育種以及基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及適用范圍，能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解層次的考查．