Question

【题目】青岛“海水稻”研发中心在6‰盐度下培育出亩产超600公斤的品系，预计2020年中国第一批耐盐碱水稻（即海水稻）就可以大范围种植。请回答下列有关问题：

（1）“海水稻”高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，两对基因独立遗传。现用纯合高秆抗病品种和矮秆感病品种杂交获得F1，F1自交得F2。

①将F1植株细胞中基因D和R用不同颜色的荧光物质标记（d、r不做标记），则F1产生配子的过程中，在不考虑突变的情况下，一个细胞中可能含有____个荧光点，也可能不含荧光点。不含荧光点的细胞是如何产生的？______。

②F2中的矮杆抗病植株自交，后代出现矮杆抗病植株的概率是________。若要缩短育种年限，则可以选用的育种方法是_______。

（2）“海水稻”可种植在各类盐碱地上，其耐盐性是由两对基因（Aa和Bb）控制的，当A和B同时存在时表现为耐盐，其他情况表现为不耐盐。

①让两种不耐盐的纯种水稻植株相互授粉，子代（F1）表现为耐盐，则亲本基因型为_______。

②假设Aa和Bb位于两对非同源染色体上，如何选用以上水稻植株设计实验验证该假设？请简要写出实验过程及结果分析。________。

Answer 1

【答案】1、2、3或4 减数分裂过程中同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，基因d和基因r进入同一个细胞 5/6 单倍体育种 AAbb×aaBB 让F1（耐盐水稻）植株自交，鉴定并统计F2表现型及比例。F2表现型及比例为耐盐植株：不耐盐植株=9∶7，说明Aa和Bb位于两对非同源染色体上

【解析】

“海水稻”高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，两对基因独立遗传。现用纯合高秆抗病品种和矮秆感病品种杂交获得F1，F1基因型为DdRr，F1自交所得F2为D-R-∶D-rr∶ddR-∶ddrr=9∶3∶3∶1。

（1）①F1基因型为DdRr，将F1植株细胞中基因D和R用不同颜色的荧光物质标记（d、r不做标记），则减数分裂产生配子时，经过DNA复制后基因加倍，在减数第一次分裂过程中含有两个D和两个R基因，故荧光标记点为4个，由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，形成的次级细胞可能会出现DR组合、Dr组合、dR组合和dr组合的四种情况，所以减数第二次分裂过程中细胞含有的荧光点可能为4个、2个或0个，减数第二次分裂结束形成的子细胞中含有的荧光点分别为2个，1个或0个，故F1产生配子的过程中，在不考虑突变的情况下，一个细胞中可能含有1、2、3或4个荧光点，也可能不含荧光点。不含荧光点的细胞是由于减数分裂过程中同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，基因d和基因r进入同一个细胞。
②F2中的矮杆抗病（1/3ddRR、2/3ddRr）植株自交，后代出现矮杆抗病植株的概率是1/3+2/3×1×3/4=5/6。单倍体育种可明显缩短育种年限。
（2）①海水稻的耐盐性是由两对基因（A/a和B/b）控制的，当A和B同时存在时表现为耐盐，其他情况表现为不耐盐。两种不耐盐的纯种水稻植株相互授粉，子代（F1）表现为耐盐（A-B-），则亲本基因型为AAbb×aaBB。
②若要证明A/a和B/b位于两对非同源染色体上，可让F1（耐盐水稻）植株自交，鉴定并统计F2表现型及比例。F2表现型及比例为耐盐植株∶不耐盐植株=9∶7，说明A/a和B/b位于两对非同源染色体上。