Question

已知水稻的高稈（A）對矮稈（a）顯性，抗�。˙）對感�。╞）為顯性，有芒（D）對無芒（d）為顯性，三對相對性狀獨立遺傳．請回答：
（1）現有三個純系水稻品種：①矮稈感病有芒，②高稈感病有芒，③高稈抗病無芒．為了在最短時間內獲得矮稈抗病無芒純系新品種，請寫出育種過程．
第一步：

 

．
第二步：

 

．
第三步：

 

．
（2）為獲得矮稈無芒的新品種，科研人員設計了育種方案，如圖．
根據預期，F₁植株所結種子分株保存、播種后長出的植株應既有高稈，又有矮稈．但研究人員發現有一植株所結的種子后全部表現為矮稈，并據此推斷F₁植株中有純合矮稈．通過分析，認為F₁純合矮稈植株的可能有二種原因：一是由于母本去雄不徹底，母本自交；二是由于父本在減數分裂形成花粉時，一個高稈基因發生了基因突變．為了確定是哪一種原因，可以通過分析F₂矮稈植株上所結種子有芒和無芒的表現情況作出判斷：
①如果所結種子表現型為

 

，則原因是母本去雄不徹底，發生了自交．
②如果所結種子表現型為

 

，則原因是父本在減數分裂形成花粉時，一個高稈基因發生了基因突變．

Answer 1

考點：生物變異的應用,染色體組的概念、單倍體、二倍體、多倍體,雜交育種

專題：

分析：單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養，從而獲得單倍體植株，然后進行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個體．單倍體育種的優點是能迅速獲得純合體，加快育種進程．依據的原理是染色體變異．根據題意和圖示分析可知：要在最短時間內獲得矮稈抗病無芒純系新品種，應采用單倍體育種的方法．

解答： 解：（1）育種過程：第一步：選擇①矮稈感病有芒和③高稈抗病無芒雜交得到F₁；
第二步：取F₁的花藥進行離體培養，獲得單倍體幼苗；
第三步：用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒純系新品種．
（2）由于有芒（D）對無芒（d）為顯性，如果所結種子表現型全為有芒，說明是母本去雄不徹底，發生了自交；
如果所結種子表現型有芒和無芒，說明父本在減數分裂形成花粉時，一個高稈基因發生了基因突變，產生了矮稈基因．
故答案為：
（1）第一步：選擇①和③雜交得到F₁
第二步：取F₁的花藥進行離體培養，獲得單倍體幼苗
第三步：用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒純系新品種
（2）①全為有芒          ②有芒和無芒

點評：本題考查單倍體育種的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．