Question

【题目】玉米(2n＝20)是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。

(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为________，因此在________分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的____________。

(2)研究者发现一种玉米突变体(S)，用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体，胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体和与卵细胞相同的两套完整染色体的三倍体，见图1)。

①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。

从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。

②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫∶白＝3∶5，出现性状分离的原因是____________________，推测白粒亲本的基因型是________。

③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如图3：

请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表现相应的基因型为____________。

(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H)，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法，育种流程应为__________________________________；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。

Answer 1

【答案】10 减数 染色体组 卵细胞 紫粒亲本是杂合子 Aarr或aaRr 单倍体籽粒胚的表现型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表现型为紫色，基因型为AaRr；二者胚乳的表现型均为紫色，基因型为AaaRrr G与H杂交，将所得F1作为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体

【解析】

1、单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体，其染色体数为本物种配子染色体数。

2、玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律。A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色，则紫色的基因型为A_R_，白色的基因型为A_rr、aaR_、aarr。

(1) 单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半，即10条染色体。由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体，所以在减数第一次分裂前期，无法联会；减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中，最终导致产生的配子中没有完整的染色体组。

(2) ①从图2能够看出，3和2的结果相同，说明F1单倍体胚来源于普通玉米，由母本产生的卵细胞发育而来。②因为子代籽粒中紫∶白＝3∶5，说明子代中紫粒占3/8，又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律，3/8＝1/2×3/4，其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例，“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例，因此可推出白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr，紫粒亲本的基因型为AaRr。③单倍体籽粒胚是由卵细胞发育而来的，基因型为ar，表现型为白色；二倍体籽粒胚的基因型是AaRr，表现型为紫色；二者胚乳的表现型均为紫色，基因型为AaaRrr。

(3)欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，首先用两个纯合子(G和H)杂交，将得到的F1作为母本和突变体S杂交，挑选出表现型为白色的单倍体籽粒；然后对单倍体进行染色体加倍以获得纯合子，最后筛选出具有优良性状的个体