Question

9．水稻是重要的糧食作物之一．已知高稈（D）對(duì)矮稈（d）是顯性，抗病（R）對(duì)易感�。╮）是顯性，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)有純合的水稻品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．請(qǐng)分析回答：

（1）在圖A所示雜交過(guò)程中，植株甲所結(jié)的種子基因型為DdRr．播種這些種子，長(zhǎng)出的植株將會(huì)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)，獲得幼苗后再用秋水仙素試劑處理，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)是能明顯縮短育種年限．
（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?qǐng)DA程序得到F₂后，應(yīng)通過(guò)多代自交（“連續(xù)自交”）的方式來(lái)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．
（4）若用射線處理品種甲，能否獲得矮桿抗病植株？不一定（能或否），原因是基因突變具有不定向性．

Answer 1

分析 1、由題意知，知高稈（D）對(duì)矮稈（d）是顯性，抗�。≧）對(duì)易感�。╮）是顯性，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，因此在遺傳過(guò)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�。�：ddrr（矮桿感病）=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(guò)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(guò)程中，植株甲所結(jié)的種子中胚細(xì)胞來(lái)自受精卵，基因型是DdRr；這些種子長(zhǎng)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；抗病：感病=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(huì)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．
（4）由于基因突變具有不定向，因此若用射線處理品種甲，不一定能夠獲得矮桿抗病植株．
故答案為：
（1）DdRr     DR、Dr、dR、dr     秋水仙素      $\frac{1}{4}$      能明顯縮短育種年限
（2）Ddrr      
（3）多代自交（“連續(xù)自交”）   基因頻率
（4）不一定（能或否）      基因突變具有不定向性

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