Question

9．水稻是重要的糧食作物之一．已知高稈（D）對矮稈（d）是顯性，抗�。≧）對易感�。╮）是顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上．現(xiàn)有純合的水稻品種甲（DDRR）和乙（ddrr）．請分析回答：

（1）在圖A所示雜交過程中，植株甲所結的種子基因型為DdRr．播種這些種子，長出的植株將會產(chǎn)生基因型為DR、Dr、dR、dr的花粉．將這些花粉進行離體培養(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)要求的個體理論上占$\frac{1}{4}$，此育種方法與雜交育種相比優(yōu)點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）運用雜交育種的方法培育符合生產(chǎn)要求的新品種時，按照圖A程序得到F₂后，應通過多代自交（“連續(xù)自交”）的方式來逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個體．按照現(xiàn)代生物進化論的觀點，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，導致種群朝著一定的方向進化．
（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）對矮稈（d）是顯性，抗�。≧）對易感病（r）是顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上，因此在遺傳過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�。�：D_rr（高桿感病）：ddR_（矮桿抗�。�：ddrr（矮桿感�。�=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，等位基因分離的同時，非等位基因進行自由組合，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)定遺傳的個體．

解答 解：（1）圖A所示雜交過程中，植株甲所結的種子中胚細胞來自受精卵，基因型是DdRr；這些種子長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)定遺傳的個體，比例占$\frac{1}{4}$；與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點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�。焊胁�=1：1⇒親本基因型是Rr×rr，因此丙植株的基因型是Ddrr．
（3）運用雜交育種的方法培育符合生產(chǎn)要求的新品種時，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，雜合子后代會發(fā)生性狀分離，因此需要進行連續(xù)自交，逐代淘汰不符合生產(chǎn)要求的個體；按照現(xiàn)代生物進化論的觀點，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，進而使生物朝著一定的方向進化．
（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

點評 本題旨在考查學生對于雜交育種和單倍體育種的方法、過程和優(yōu)缺點的比較掌握及對生物進化的實質和選擇在進化過程中的作用的理解，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系形成知識網(wǎng)絡的能力．