某自花且闭花授粉植物.抗病性和茎的高度是独立遗传的性状．抗病和感病由基因R和r控制.抗病为显性,茎的高度由两对独立遗传的基因控制.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．现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子.欲培育纯合的抗病矮茎品种．请回答:(1)自然状态下该植物一般都是纯合子．题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

花匠小妙招
2024-11-08 20:51

题目内容

11．某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状．抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；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．现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种．
请回答：
（1）自然状态下该植物一般都是纯合子．亲本感病矮茎的基因型是rrDDEE．
（2）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2中分离出抗病矮茎个体，再经连续自交手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种．若只考虑茎的高度，F2中分离出来的个体自交产生的F3的表现型及比例为矮茎：中茎：高茎=25：10：1．
（3）若采用单倍体育种，利用的遗传学原理是基因重组与染色体变异，先把上述两个亲本杂交，从F1中取花粉来做，最后符合要求的个体比例为$frac{1}{8}$．

试题答案

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，则亲本感病矮茎的基因型是rrDDEE．
（2）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），F2中分离出来的个体自交产生的F3的表现型及比例为（D_E_1+2×$frac{3}{4}$×2+4×$frac{9}{16}$）：中茎（D_ee4×$frac{3}{4}$×$frac{1}{4}$+1+2×$frac{3}{4}$、ddE_4×$frac{3}{4}$×$frac{1}{4}$+1+2×$frac{3}{4}$）、高茎（1ddee4×$frac{1}{16}$+2×$frac{1}{4}$×2+1），=25：10：1．
（3）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有细胞的全能性及染色体变异．从F1中取花粉来做，最后符合要求的个体比例为$frac{1}{8}$．
故答案为：
（1）纯　　  rrDDEE
（2）抗病矮茎      矮茎：中茎：高茎=25：10：1
（3）基因重组与染色体变异   $frac{1}{8}$

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．

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