Question

【題目】玉米（2N=20）是一種雌雄同株的植物，是重要的糧食作物之一。 請分析回答下列有關問題：

（1）測定玉米基因組DNA序列時，需測定______條染色體上的DNA堿基序列。

（2）某玉米品種2號染色體上的基因S、s和M、m各控制一對相對性狀。某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現了4種表現型，其原因是在減數分裂過程中發生了______。

（3）玉米的高稈易倒伏（H）對矮稈抗倒伏（h）為顯性，抗病（R）對易感病（r）為顯性，兩對基因分別位于兩對同源染色體上。下圖表示利用品種甲（HHRR）和乙（hhrr）通過三種育種方法（Ⅰ～Ⅲ）培育優良品種（hhRR）的過程。

①用方法Ⅰ培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為_______，這種植株往往長得弱小，高度不育。若要獲得可育植株，物理方法可采用________處理，使染色體數目加倍。圖中所示的三種方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最難獲得優良品種（hhRR）的是方法______，其原因是_________。

②用方法Ⅱ培育優良品種時，先將基因型為HhRr的F1植株自交獲得F2，若將F2代的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F2代矮稈抗病植株的花粉隨機授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占__________。

Answer 1

【答案】10 交叉互換 花藥離體培養 低溫 III 基因突變的頻率低、方向不確定 4/27

【解析】

根據題意和圖示分析可知：方法Ⅰ是單倍體育種，原理是染色體變異；方法Ⅱ是雜交育種，原理是基因重組；方法Ⅲ是誘變育種，原理是基因突變。

（1）由于玉米（2n=20）是一種雌雄同株的植物，所以玉米基因組計劃應測其體細胞中10條染色體上的堿基序列。

（2）已知S、s和M、m位于同一對染色體上，所以SsMm的植株自花傳粉，理論上應該有兩種表現型的后代，但是后代出現了4種表現型，這是同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換的結果，屬于基因重組。

（3）①用方法Ⅰ培育優良品種時，獲得hR植株常用的方法為花藥離體培養，這種植株往往長得弱小，高度不育。若要獲得可育植株，物理方法可采用低溫處理，使染色體數目加倍。圖中所示的三種方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最難獲得優良品種（hhRR）的方法是誘變育種即III，原因是基因突變的頻率低、方向不確定。

②用方法Ⅱ培育優良品種時，基因型為HhRr的F1植株自交獲得F2，F2中高稈抗病植株H＿R＿中有1/9HHRR、2/9HHRr、2/9HhRR、4/9HhRr，產生hR的概率為1/3×2/3=2/9，F2中矮稈抗病植株hhR＿中有1/3hhRR、2/3hhRr，產生hR的概率為2/3，若將F2代的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F2代矮稈抗病植株的花粉隨機授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株hhRR的概率為2/9×2/3=4/27。