Question

玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:

取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交,F₁中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F₁中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。

另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。

请回答:

(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常    ,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有    的特点,该变异类型属于    。

(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了      、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是    。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成    获得再生植株。

(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F₁中抗病高秆植株能产生    种配子。

(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F₁的过程。

Answer

(1)表达 有害性 基因突变

(2)诱变育种 基因重组 胚状体

(3)4

(4)

【解析】(1)叶绿素的形成是相关基因表达的结果,白化苗是由于其叶绿素相关基因的组成部分发生缺失所引起的,说明该植株的叶绿素相关基因无法正常表达。植物缺乏叶绿素,无法进行光合作用,所以这种变异属于有害的变异。由于基因的组成部分发生缺失而产生的变异属于基因突变。(2)这里的育种运用了射线,导致植株的基因型发生改变,这种育种方式为诱变育种;后面的花药离体培养,秋水仙素诱导染色体加倍,属于单倍体育种;利用不同表现型的植株杂交得到优良性状的后代为杂交育种。杂交育种是利用在减数分裂过程中发生的基因重组。花药离体培养所利用的技术手段是植物组织培养技术,这种技术手段的途径有两种:①通过愈伤组织分化出芽和根,形成再生植株;②通过诱导分化成胚状体,获得再生植株。(3)乙和丙杂交得到F1,F1的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb。其中抗病高秆个体的基因型为AaBb,这种基因型个体能够产生4种类型的配子。(4)写遗传图解时注意表示出亲代、子一代、配子等符号及各个体的基因型、表现型和比例等。