Question

【題目】香米稻是種具有誘人特殊芳香的優(yōu)質(zhì)稻種，香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。

（1）假設水稻品種甲的香味性狀受顯性基因(Y)控制，現(xiàn)有一株香米稻(水稻是雌雄同株異花的植物)，請寫出一種既可判斷其基因型又能保持其純種的方案__________________。

（2）假設香稻品種乙的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因為香味物質(zhì)2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等累積導致，而2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等物質(zhì)在細胞中是普遍存在的，請解釋a基因如何控制香味性狀的表現(xiàn)_________________________________。

（3）在一塊農(nóng)田間行種植等數(shù)量基因型為Aa和aa的香稻品種乙，假定每株水稻結(jié)的子粒數(shù)目相同，收獲的水稻種下去，具有非香表現(xiàn)型和香米稻型的水稻比例應接近________。

（4）水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳。抗病(R)對感病(r)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進行一系列雜交實驗。其中，無香味抗病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計結(jié)果如下表所示，推測兩個親代的基因型是____________，.再將F1中無香味抗病類型分別與有香味感病類型進行雜交，則產(chǎn)生的F2表現(xiàn)型及其比例理論上為______________。

性狀	抗病	感病	無香味	有香味
數(shù)量	778	248	780	231

?

?

（5）在培育新品種香米稻時，經(jīng)常會運用到單倍體育種，其與雜交育種相比最大的優(yōu)點是________，在技術(shù)手段上，離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成__________，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需要的_____________，若要獲得二倍體植株，應在________時期用秋水仙素進行誘導處理。

Answer 1

【答案】進行同株異花傳粉，觀察子代稻米是否具有香味。??? a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失??? 7 ：9??? AaRr、AaRr??? 無香味抗病：有香味抗病：無香味感病：有香味感病=4：2：2：1??? 明顯縮短了育種年限??? 愈傷組織??? 全部遺傳信息??? 幼苗???

【解析】

顯性純合體、雜合體判斷的實驗設計：方法一、讓顯性性狀的個體進行自交，若后代出現(xiàn)性狀分離，則親本一定為雜合體；若后代無性狀分離，則親本可能為純合體。方法二、用待測個體于隱性類型雜交，若后代出現(xiàn)隱性性狀的個體，則一定為雜合體；若后代只有顯性性狀的個體，則可能為純合體。

（1）假設水稻品種甲的香味性狀受顯性基因(Y)控制，則現(xiàn)有一株香米稻的基因型為YY或Yy。既要判斷其基因型，又要保持其純種的方法是進行同株異花傳粉，觀察子代稻米是否具有香味。若子代稻米全部均具有香味，則這株香米稻的基因型為YY；若子代出現(xiàn)不具有香味的稻米，則這株香米稻的基因型為Yy。

（2）假設香稻品種乙的香味性狀受隱性基因(a)控制，因此a基因純合時表現(xiàn)為有香味性狀。由題意可知，a基因控制香味性狀的表現(xiàn)是因為a基因純合，參與2AP等香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失，導致2AP等香味物質(zhì)累積導致。

（3）在這塊農(nóng)田中，基因型為Aa和aa的香稻可以隨機交配，可以利用基因分離定律“配子法”進行計算。因為親本Aa和aa個體各占1/2，親本所產(chǎn)生的的配子中A占1/4、a占3/4，配子隨機結(jié)合產(chǎn)生子代aa的概率為3/4×3/4=9/16，AA和Aa的概率為1-9/16=7/16，因此，子代中具有非香表現(xiàn)型和香米稻型的水稻比例應接近7∶9 。

（4）對有無香味這對相對性狀進行分析可知，無香味與無香味植株雜交，后代無香味和有香味水稻的比例接近3∶1，故無香味為顯性性狀，有香味為隱性性狀，親本的基因型為Aa。對抗病與感病這對相對性狀進行分析可知，抗病與抗病植株雜交，后代抗病和感病水稻的比例接近3∶1，故抗病為顯性性狀，感病為隱性性狀，親本的基因型為Rr。綜上所述，兩個親代的基因型均是AaRr。F1中無香味抗病類型（基因型為A_R_）分別與有香味感病類型（基因型為aarr）進行雜交，對A/a這對等位基因進行分析，1/3AA和2/3Aa與基因型aa進行雜交，子代中aa占2/3×1/2=1/3，Aa占1-1/3=2/3；對R/r這對等位基因進行分析，1/3RR和2/3Rr與基因型rr進行雜交，子代中rr占2/3×1/2=1/3，Rr占1-1/3=2/3；因此產(chǎn)生的F2表現(xiàn)型及其比例理論上為無香味抗病∶有香味抗病∶無香味感病∶有香味感病=（2/3×2/3）∶（1/3×2/3）∶（2/3×1/3）∶（1/3×1/3）=4∶2∶2∶1。

（5）在培育新品種香米稻時，與雜交育種相比，單倍體育種最大的優(yōu)點是明顯縮短了育種年限。在技術(shù)手段上，離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成愈傷組織，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需要的全部遺傳信息，若要獲得二倍體植株，應在幼苗時期用秋水仙素進行誘導處理。