Question

控制玉米(2n=20)的胚乳非甜质与甜质等位基因(S、s)位于第4号染色体上、控制胚乳粒紫色与无色基因(B、b)和非糯性与糯性等位基因(R、r)都位于第9号染色体上。现欲培育纯合紫色非糯性非甜质(BBRRSS)、纯合无色糯性甜质(bbrrss)和杂合紫色非糯性非甜质(BbRrSs)三个品系,用于遗传学的实验教学。

(1)从大田种植的种子中选取表现型为无色非糯性非甜质和紫色糯性甜质的种子,种植并进行杂交,从当年果穗种子(F₁)中,选出表现型为无色糯性甜质和紫色非糯性非甜质的种子,能稳定遗传的表现型是    , 如当年没有获得此种子,则说明上述亲本的基因型中,至少有一个亲本的一对显性基因是        的。另一类种子种植后通过               可获得纯合品系，其中          能明显缩短育种年限。花药离体培养中,可通过诱导           分化出芽、根获得再生植株,此时体细胞中染色体数目是      条。该过程与植物激素的浓度、使用的先后顺序及          有关。

(2)如果纯合品系构建成功,对两个纯合品系应如何处理,才能保证每年均能获得上述三个品系?                                    。

（3）用杂合子品系(BbRrSs)自交,统计子代性状表现只有四种，分别为紫色非糯性非甜质、紫色非糯性甜质、无色糯性非甜质、无色糯性甜质，其比例是9：3：3：1。请将该杂合子亲本的基因标注在下图中染色体的相应位置上。

（4）为了验证基因的自由组合定律，可选用你标注在图中哪两对基因进行分析？                      。

（5）如果（3）中的杂合子品系自交，后代偶尔出现少量紫色糯性、无色非糯性性状，分析出现此现象最可能的原因是                              。（不考虑基因突变）

Answer

（1）无色糯性甜质 纯合 连续自交或单倍体育种 单倍体育种 愈伤组织 10 用量比例

（2）分别种植两个纯合品系,部分进行自交,部分进行杂交(2分，只写一项0分)

（3） 图中标基因（2分）

（4） B b 与S s或R r与S s

（5）在减数分裂四分体时期，9号染色体非姐妹染色单体部分发生了交叉互换

【解析】

试题分析：（1）无色糯性甜质三对性状都由隐性基因控制的，肯定为纯合子，所以能稳定遗传；要得到bbrrss，亲代无色非糯性非甜质和紫色糯性甜质的基因型必须为bbRrSs和BBrrss，只要RrSs中有一对是纯合的，就无法产生无色糯性甜质的种子，所以如当年没有获得此种子,则说明上述亲本的基因型中,至少有一个亲本的一对显性基因是纯合的。另一类种子紫色非糯性非甜质的种子是杂合子，杂合子获得纯合品系的方法可通过连续自交或单倍体育种；其中单倍体育种能明显缩短育种年限。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，该植株是有离体花粉培育而成，是单倍体，所以其体细胞中染色体数目是10条；该过程为愈伤组织的再分化，与植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量比例有关。

（2）如果纯合品系构建成功，为了保证每年均能获得上述三个品系，可以分别种植两个纯合品系,部分进行自交（获得纯合品系），部分进行杂交（获得杂合品系）。

（3）根据题意可知，控制玉米的胚乳非甜质与甜质等位基因(S、s)位于第4号染色体上，控制胚乳粒紫色与无色基因(B、b)和非糯性与糯性等位基因(R、r)都位于第9号染色体上。根据杂合子品系(BbRrSs)自交后代中只有紫色非糯性和无色糯性，可推知B、R基因连锁在一条9号染色体上，b、s基因连锁在一条9号染色体上。如图所示。

（4）自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以不能同时选第9号染色体上的两对基因，即应选B b 与S s或R r与S s两对基因进行分析。

（5）如果（3）中的杂合子品系自交，后代偶尔出现少量紫色糯性、无色非糯性性状，出现此现象最可能的原因是在减数分裂四分体时期，9号染色体非姐妹染色单体部分发生了交叉互换(不考虑基因突变）。

考点：本题考查基因自由组合定律、作物育种的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。