Question

11．某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀．抗病和感病由基因R和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對獨立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時含有D和E表現為矮莖，只含有D或E表現為中莖，其他表現為高莖． 現有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種．
請回答：
（1）自然狀態(tài)下該植物一般都是純 合子．親本感病矮莖的基因型是rrDDEE．
（2）若采用雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F₂中分離出抗病矮莖個體，再經連續(xù)自交手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種．若只考慮莖的高度，F₂中分離出來的個體自交產生的F₃的表現型及比例為矮莖：中莖：高莖=25：10：1．
（3）若采用單倍體育種，利用的遺傳學原理是基因重組與染色體變異，先把上述兩個親本雜交，從F₁中取花粉來做，最后符合要求的個體比例為$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 根據題意分析可知：抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀，遵循基因的自由組合定律．利用感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，培育純合的抗病矮莖品種的方法有：誘變育種、雜交育種和單倍體育種．
誘變育種能大幅度改變育種進程，但是基因突變是不定向的，成功率低；雜交育種雖然時間比較長，但是方法比較簡單；單倍體育種的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限，只是技術比較復雜，應用到花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等手段．

解答 解：（1）由于該植物是自花且閉花授粉植物，所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子，則親本感病矮莖的基因型是rrDDEE．
（2）如果采用雜交育種的方式，將上述兩個親本雜交，得F₁，F₁自交所得F₂中選出抗病矮莖個體（D_E_R_），再通過連續(xù)自交及逐代淘汰的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種（DDEERR）．一般情況下，控制性狀的基因數量越多，需進行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種．若只考慮莖的高度，F₁（DdEe）在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F₂中表現型及比例為9矮莖（9D_E_）：6中莖（3D_ee、3ddE_）、1高莖（1ddee），F₂中分離出來的個體自交產生的F₃的表現型及比例為（D_E_1+2×$\frac{3}{4}$×2+4×$\frac{9}{16}$）：中莖（D_ee4×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$+1+2×$\frac{3}{4}$、ddE_4×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$+1+2×$\frac{3}{4}$）、高莖（1ddee4×$\frac{1}{16}$+2×$\frac{1}{4}$×2+1），=25：10：1．
（3）若采用單倍體育種的方式獲得所需品種，首先需將花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體，繼而使用秋水仙素對其進行處理使其染色體數目加倍，該過程涉及的原理有細胞的全能性及染色體變異．從F₁中取花粉來做，最后符合要求的個體比例為$\frac{1}{8}$． 
故答案為：
（1）純　　  rrDDEE
（2）抗病矮莖      矮莖：中莖：高莖=25：10：1   
（3）基因重組與染色體變異   $\frac{1}{8}$

點評 本題考查了生物學育種中的雜交育種、誘變育種、單倍體育種等相關知識，意在考查考生識記和理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成一定知識網絡的能力．