Question

某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定。只要基因R 存在，块根必为红色，rrYY 或rrYy 为黄色，rryy 为白色；基因M 存在时果实为复果型，mm 为单果型。现要获得白色块根、单果型三倍体种子。

（1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。

（2）如果原始材料为二倍体红色块根、复果型的植株，你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型为三倍体种子？为什么？

Answer 1

（1）步骤：

① 二倍体植株（rrYyMm）自交，得到种子；

② 从自交后代中选择白色块根、单果型的二倍体植株，并收获其种子（甲）；

③ 播种种子甲，长出的植株经秋水仙素处理得到白色块根、单果型四倍体植株，并收获其种子（乙）；

④ 播种甲、乙两种种子，长出植株后，进行杂交，得到白色块根、单果型三倍体种子。 （若用遗传图解答题，合理也给分）

（2）不一定。 因为表现型为红色块根、复果型的植株有多种基因型，其中只有基因型为RrYyMm 或RryyMm 的植株自交后代才能出现基因型为rryymm 的二倍体植株。（其他合理答案也给分）

解析:

（1）白色块根、单果型的三倍体种子（rrryyymmm）是可用白色块根、单果型二倍体（rryymm）与白色块根、单果型的四倍体（rrrryyyymmmm）杂交获得；白色块根、单果型的四倍体（rrrryyyymmmm）可用秋水仙素溶液处理白色块根、单果型二倍体（rryymm）来获得。而白色块根、单果型二倍体（rryymm）的获得可用二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株自交获得，也可用二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株进行单倍体育种来获得。二倍体红色块根、复果型的植株的基因型有多种，如R_Y_M_(有8 种类型)、R_yyM_（有4 种类型），当其中只要有一对基因是显性纯合（没有相应的隐性基因）存在，如果没有基因突变，就无法得到白色块根、单果型二倍体（rryymm），也就无法得到白色块根、单果型三倍体种子（rrryyymmm）。

本题主要考察生物育种中杂交育种方法及多倍体育种方法的运用。本题所考察的内容应该是无籽西瓜的培育加上杂交育种的方法，具体杂交过程可以图解表示为：

只要复述正确或图解正确便可以得分。而第二问可以更简单一些，也就是说如果表现型红色块根、复果型的植株中不含有r基因、y基因、m基因，那么就不可能培育出rrryyymmm型的后代。