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11.某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状.抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎. 现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种.
请回答:
(1)自然状态下该植物一般都是纯 合子.亲本感病矮茎的基因型是rrDDEE.
(2)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2中分离出抗病矮茎个体,再经连续自交手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种.若只考虑茎的高度,F2中分离出来的个体自交产生的F3的表现型及比例为矮茎:中茎:高茎=25:10:1.
(3)若采用单倍体育种,利用的遗传学原理是基因重组与染色体变异,先把上述两个亲本杂交,从F1中取花粉来做,最后符合要求的个体比例为$\frac{1}{8}$.

分析 根据题意分析可知:抗病性和茎的高度是独立遗传的性状,遵循基因的自由组合定律.利用感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,培育纯合的抗病矮茎品种的方法有:诱变育种、杂交育种和单倍体育种.
诱变育种能大幅度改变育种进程,但是基因突变是不定向的,成功率低;杂交育种虽然时间比较长,但是方法比较简单;单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限,只是技术比较复杂,应用到花药离体培养和秋水仙素处理等手段.

解答 解:(1)由于该植物是自花且闭花授粉植物,所以在自然状态下一般都是纯合子,则亲本感病矮茎的基因型是rrDDEE.
(2)如果采用杂交育种的方式,将上述两个亲本杂交,得F1,F1自交所得F2中选出抗病矮茎个体(D_E_R_),再通过连续自交及逐代淘汰的手段,最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(DDEERR).一般情况下,控制性状的基因数量越多,需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种.若只考虑茎的高度,F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后,F2中表现型及比例为9矮茎(9D_E_):6中茎(3D_ee、3ddE_)、1高茎(1ddee),F2中分离出来的个体自交产生的F3的表现型及比例为(D_E_1+2×$\frac{3}{4}$×2+4×$\frac{9}{16}$):中茎(D_ee4×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$+1+2×$\frac{3}{4}$、ddE_4×$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{4}$+1+2×$\frac{3}{4}$)、高茎(1ddee4×$\frac{1}{16}$+2×$\frac{1}{4}$×2+1),=25:10:1.
(3)若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先需将花药进行离体培养得到单倍体,继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍,该过程涉及的原理有细胞的全能性及染色体变异.从F1中取花粉来做,最后符合要求的个体比例为$\frac{1}{8}$. 
故答案为:
(1)纯    rrDDEE
(2)抗病矮茎      矮茎:中茎:高茎=25:10:1   
(3)基因重组与染色体变异   $\frac{1}{8}$

点评 本题考查了生物学育种中的杂交育种、诱变育种、单倍体育种等相关知识,意在考查考生识记和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成一定知识网络的能力.

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