Question

【題目】水稻（2N=24）是一種雌雄同株的植物，現(xiàn)有多個(gè)純合優(yōu)良水稻品種，其特點(diǎn)如下表所示。某實(shí)驗(yàn)小組欲通過雜交育種將它們的優(yōu)點(diǎn)集中起來。

品種	優(yōu)良性狀	基因	染色體位置
①	高產(chǎn)I	a	Ⅰ
②	高產(chǎn)II	B	Ⅱ
③	抗倒伏	C	Ⅲ
④	抗銹病	D	IV
⑤	抗旱	E	Ⅲ

回答下列問題：

（1）水稻植株細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目最多時(shí)所處的時(shí)期為__________。

（2）品種①和②雜交，F1的基因型為________________（只寫相關(guān)的基因即可），保留F2中的最高產(chǎn)性狀個(gè)體并自交，F3中最高產(chǎn)個(gè)體所占的比例為__________。

（3）若要培育出集合各種優(yōu)良性狀的雜交水稻，需要開展長(zhǎng)期的育種工作，F2性狀多樣性的來源有（不考慮基因突變）：

①減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因的自由組合，導(dǎo)致配子具有多樣性。

②____________________。

③____________________。

（4）現(xiàn)有一批基因型CcEe的種子，為確定抗倒伏基因（C）與抗旱基因（E）的位置關(guān)系，可選擇的雜交方案是___________，當(dāng)雜交后代出現(xiàn)__________時(shí)，可說明基因C與基因E不位于同一條染色體上（不考慮交叉互換）。

Answer 1

【答案】有絲分裂后期 AaBb 5/6 減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，導(dǎo)致配子具有多樣性 受精作用過程中，雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致受精卵的多樣性 種植這批種子，讓這些植株自交（種植這批種子，讓這些植株與不抗倒伏不抗旱的植株雜交） 抗倒伏不抗旱：抗倒伏抗旱：不抗倒伏抗旱=1：2：1（抗倒伏不抗旱：不抗倒伏抗旱=1：1）

【解析】

雜交育種可以將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集合到同一個(gè)個(gè)體中，都使用的原理為基因重組，一般雜交育種的育種年限較長(zhǎng)，需要經(jīng)過長(zhǎng)期的雜交和自交以及篩選工作來完成。當(dāng)細(xì)胞在進(jìn)行分裂過程時(shí)染色體會(huì)出現(xiàn)加倍現(xiàn)象，其中有絲分裂后期染色體數(shù)目可以達(dá)到最多。有性生殖過程中由于基因重組存在，會(huì)增加配子的種類。

（1）水稻是二倍體植物，體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，在有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色體分開成為子染色體，在紡錘絲的牽引下移向兩極，此時(shí)含有4個(gè)染色體組；在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，處于減數(shù)第二次分裂前期、中期及末期結(jié)束形成的成熟生殖細(xì)胞（如精子、卵細(xì)胞）內(nèi)僅含1個(gè)染色體組；

（2）每個(gè)純合水稻品種具有一對(duì)優(yōu)良基因，則品種①的基因型為aabb，品種的基因型為AABB，則F1的基因型為AaBb；F2中的最高產(chǎn)性狀個(gè)體的基因型為1/3aaBB、2/3aaBb，自交后子代最高產(chǎn)性狀的個(gè)體（aaB_）占1/3+2/3×3/4=5/6；

（3）若要培育出集合各優(yōu)良性狀的雜交水稻，需要開展長(zhǎng)期的育種工作，F2性狀多樣性的來源有：①減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上非等位基因的自由組合，導(dǎo)致配子具有多樣性；②減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，導(dǎo)致配子具有多樣性；③受精作用過程中，雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致受精卵的多樣性；

（4）為確定基因型CcEe植株中基因C基因E的位置關(guān)系，可采用自交方案或測(cè)交方案兩種。種植這批種子，讓這些植株自交，若子代植株中抗倒伏抗旱：不抗倒伏不抗旱=3：1，則說明基因C與基因E位于同一條染色體上（即C、E位于同一條染色體上，c、e位于同一條染色體上）；若子代植株中抗倒伏不抗旱：抗倒伏抗旱：不抗倒伏抗旱=1：2：1，則說明基因C與基因E不位于同一條染色體上（即C、e位于同一條染色體上，c、E位于同一條染色體上）；

或：種植這批種子，讓這些植株與不抗倒伏不抗旱的植株雜交，若子代植株中抗倒伏抗旱：不抗倒伏不抗旱=1：1，則說明基因C與基因E位于同一條染色體上（即C、E位于同一條染色體上，c、e位于同一條染色體上）；若子代植株中抗倒伏不抗旱：不抗倒伏抗早=1：1，則說明基因C與基因E不位于同一條染色體上（即C、e位于同一條染色體上，c、E位于同一條染色體上）。