13.已知水稻的高秆(A)对矮秆(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性,有芒(D)对无芒(d)为显性,三对相对性状独立遗传。请回答下列问题。
(1)现有三个纯系水稻品种:①矮秆感病有芒,②高秆感病有芒,③高秆抗病无芒。要在最短时间内获得矮秆抗病无芒纯系新品种,请写出育种过程。
第一步:____________________________________。
第二步:_____________________________。
第三步:___________________________。
(2)为获得矮秆无芒的新品种,科研人员设计了育种方案,如图所示。根据预期,F1植株所结种子分株保存、播种后长出的植株应既有高秆,又有矮秆。但研究人员发现有一株植株所结的种子播种后长出的植株全部表现为矮秆,并据此推断F1中有纯合矮秆植株。通过分析认为,F1中纯合矮秆植株出现的原因可能有两种:一是母本去雄不彻底,母本自交;二是父本在减数分裂形成花粉时,一个高秆基因发生了基因突变。要确定是哪一种原因,可以通过分析F2矮秆植株上所结种子的表现情况来进行判断。
P纯合矮秆有芒(♀)×纯合高秆无芒()
F1植株
,?
F1植株上所结的种子分株保存
,播种
观察F1各植株所结种子长出的植株性状
①如果所结种子的表现型为________,则原因是母本去雄不彻底,发生了自交。
②如果所结种子的表现型为________,则原因是父本在减数分裂形成花粉时,一个高秆基因发生了基因突变。
解析 (1)根据育种要求,需通过杂交将矮秆、抗病、无芒基因集中在同一生物体中,因此选择①和③杂交,F1的基因型为AaBbDd,然后通过单倍体育种方法获得纯合矮秆抗病无芒纯合子。(2)采用逆推法,母本的基因型为aaDD,父本的基因型为AAdd,二者杂交形成F1,①若母本去雄不彻底,母本发生自交,则F1中还有基因型为aaDD的个体,该植株自交后代全为矮秆有芒,因此,若F2矮秆植株上所结种子全为有芒,则可推测是母本去雄不彻底;②若父本减数分裂形成花粉时发生基因突变,则父本的基因型为Aadd,和母本杂交,F1的基因型为aaDd和AaDd,F1自交,后代中既有有芒,也有无芒。
答案 (1)第一步:选择①和③杂交得到F1
第二步:取F1的花药进行离体培养,获得单倍体幼苗
第三步:用秋水仙素处理单倍体幼苗,然后选育矮秆抗病无芒的纯系新品种
(2)①全为有芒 ②有芒和无芒
14.家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多,丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。于是,科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答下面的问题。
(1)家蚕的一个染色体组含有________条染色体。
(2)图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的________。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是________。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为________。
(3)在生产中,可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解和适当的文字,描述选育雄蚕的过程。
解析 (1)二倍体家蚕体细胞中有56条染色体,其生殖细胞中有28条染色体,则其一个染色体组含有28条染色体。(2)由图示可知,家蚕的变异属于染色体结构变异中的易位。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。图中的限性斑纹雌蚕的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕杂交,其后代中无斑纹的都是雄蚕,有斑纹的都是雌蚕。
答案 (1)28 (2)染色体结构变异 杂交育种 aaZWA
(3)如图
文字说明:后代中有斑纹的均为雌蚕,应淘汰;无斑纹的为雄蚕,应保留。