Question

【題目】黃豆，又稱大豆（2N=40），其花為兩性花，是一年生自花傳粉的植物，原產(chǎn)我國(guó)，至今已有5000年的種植史。黃豆不但蛋白質(zhì)含量高，并含有多種人體必需氨基酸，加工后的各種豆制品如豆腐、豆?jié){等已成為風(fēng)靡世界的健康食品。

（1）對(duì)黃豆基因組測(cè)序時(shí)，需要研究___________條染色體上的基因。

（2）欲把兩個(gè)黃豆品種的優(yōu)良性狀集中在一起，常用的育種方法是___________，其中所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是______________________。

（3）育種專家發(fā)現(xiàn)黃豆有雄性不育植株（花中無(wú)花粉或花粉敗育，但雌蕊正常），經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，雄性可育和不育是受一對(duì)等位基因A、a控制的，可育為顯性。請(qǐng)回答下列問題。

①為了研究其遺傳特點(diǎn)，育種專家利用雄性不育植株與純合可育植株雜交得F1代，讓F1代連續(xù)自交得F3，F3代中雄性可育植株占的比例是___________。

②在雜交育種過程中，雄性不育植株的應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)，避免了人工___________步驟。但是雄性不育性狀難以有效的保持和區(qū)分，育種專家為解決此問題，培育出了一株新個(gè)體，其染色體及基因組成如圖所示（圖中基因B控制種皮為黃色，b為青色，黑色部分是來(lái)自其他物種的染色體片段，帶有d純合（dd）致死基因。）該個(gè)體培育過程中發(fā)生了___________變異。該現(xiàn)象如在自然條件下發(fā)生，可為___________提供原材料。

③減數(shù)分裂時(shí)，圖中兩染色體因差異較大不能正常配對(duì)，而其它染色體正常配對(duì)，可觀察到___________個(gè)四分體；減數(shù)分裂正常完成，可產(chǎn)生___________種基因型的配子。

④育種專家發(fā)現(xiàn)，黃豆的受精卵中染色體數(shù)多或少都不能正常發(fā)育。讓該個(gè)體自交，各種配子的形成機(jī)會(huì)和可育性相等，則所結(jié)種子中青色所占的比例為___________，若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株，可選擇___________色的種子種植后進(jìn)行自交。

（4）播種時(shí)用根瘤菌（0.5公斤菌劑拌10公斤種子）拌種，可增產(chǎn)15% -25%，原因是___________________。

Answer 1

【答案】20 雜交育種 基因重組 5/6 去雄 染色體結(jié)構(gòu) 生物進(jìn)化 19 4 1/5 黃 根瘤菌與黃豆形成共生關(guān)系，黃豆為根瘤菌提供有機(jī)養(yǎng)料，根瘤菌能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的養(yǎng)料供給黃豆生物需要

【解析】

根據(jù)題意，雄性可育和不育是受一對(duì)等位基因A、a控制的，可育為顯性，故雄性可育基因型為AA、Aa，雄性不育基因型為aa，由于雄性不育植株的花中無(wú)花粉或花粉敗育，但雌蕊正常，所以只能利用雄性不育植株作為母本，據(jù)此分析。

（1）黃豆的花是兩性花，體細(xì)胞中有40條染色體，因此測(cè)定它的基因組時(shí)，測(cè)定20條染色體上的基因即可。

（2）欲把兩個(gè)黃豆品種的優(yōu)良性狀集中在一起，常用的育種方法是雜交育種，雜交育種所依據(jù)的原理是基因重組。

（3）①由于雄性不育植株的花中無(wú)花粉或花粉敗育，只能作為母本，育種專家利用雄性不育植株aa與純合可育植株AA雜交得F1代，則F1基因型為Aa。F1代自交產(chǎn)生的F2有1/4AA、2/4Aa、1/4aa，其中雄性可育植株的基因型及概率為1/3AA、2/3Aa，則F2代自交產(chǎn)生的F3中，雄性可育植株占的比例是。

②雄性不育系只能做母本，在雜交時(shí)不需要人工去雄，因此雄性不育植株的應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)題意，圖中基因B控制種皮為黃色，b為青色，黑色部分是來(lái)自其他物種的染色體片段，帶有d 純合（dd）致死基因），所以該個(gè)體培育過程中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，該變異屬于可遺傳變異，該現(xiàn)象如在自然條件下發(fā)生，可為生物進(jìn)化提供原材料。

③大豆是屬于二倍體，含染色體數(shù)為40條，共20對(duì)同源染色體，但由于減數(shù)分裂時(shí)，圖中兩條染色體因差異較大不能正常配對(duì)，而其它染色體正常配對(duì)，所以只可觀察到19個(gè)四分體；減數(shù)分裂正常完成，但是圖示染色體不能正常配對(duì)，因此可產(chǎn)生ABd、ab、AaBbd、0（即無(wú)染色體）共4種基因型的配子。

④該個(gè)體減數(shù)分裂可形成四種比例相同的配子，即ABd、ab、AaBbd、0，讓該個(gè)體自交，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合的方式有16種，但受精卵中染色體數(shù)多或少都不能正常發(fā)育，即配子ABd和AaBbd、ABd和0、ab和AaBbd、ab和0、AaBbd和AaBbd、0和0結(jié)合的受精卵不能正常發(fā)育），同時(shí)d純合致死（ABd和ABd結(jié)合形成的受精卵致死），因此后代的基因型及比例為AaBbd（黃色）：aabb（青色）=4：1，所以所結(jié)種子中青色所占的比例為1/5。若欲繼續(xù)獲得新一代的雄性不育植株即AA或Aa，可選擇黃色的種子種植后進(jìn)行自交。

（4）根瘤菌拌種時(shí)，根瘤菌更容易在黃豆根部形成根瘤，根瘤菌與黃豆形成共生關(guān)系，黃豆為根瘤菌提供有機(jī)養(yǎng)料，根瘤菌能將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的養(yǎng)料，供給黃豆生長(zhǎng)需要。