Question

某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R 和r 控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D 和E 表现为矮茎，只含有D 或E 表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。

请回答：

（1）自然状态下该植物一般都是_______合子。

（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______

和有害性这三个特点。

（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F₂ 等分离世代中          抗病矮茎个体，再经连续自交等          手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的          。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F₁ 在自然状态下繁殖，则理论上，F₂ 的表现型及比例为__________。

（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有         。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

Answer

（1）纯

（2）多方向、稀有性

（3）选择 纯合化 年限越长 高茎︰中茎︰矮茎＝1︰6︰9

（4）基因重组和染色体畸变

【解析】（1）该植物为自花且闭花授粉植物，故一般情况下，其植株大多为纯合子。

（2）诱变育种时用γ射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要处理大量种子以获得所需品种。

（3）如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即DDEErr×ddeeRR→F1：DdEeRr，在F1自交所得的F2中选择抗病矮茎个体（D_E_R_），再通过连续自交及逐代淘汰等纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种（DDEERR）。一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种，育种时间相对较长。若只考虑茎的高度，F1（DdEe）在自然状态下繁殖即自交后，F2中表现型及比例为9矮茎（9D_E_）：6中茎（3D_ee、3ddE_）、1高茎（1ddee）。

（4）若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体畸变。

【考点定位】遗传与变异原理在生物育种方面的应用