Question

单倍体育种技术主要包括单倍体的诱导、筛选、加倍或其他应用。高效、准确筛选单倍体是关键的技术环节。研究者培育了一种高油单倍体诱导率的玉米纯合品系（M），用M的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（单倍体籽粒的胚是由普通玉米卵细胞发育而来的）， 因为杂交籽粒含油率显著高于自交籽粒与单倍体籽粒，可以将玉米籽粒油分作为标记性状来筛选单倍体。回答相关问题：

（1）在正常生长状态下，单倍体玉米比正常二倍体玉米植株矮小纤细得多，主要原因是：玉米单倍体细胞的___________________，细胞核及细胞都变小。

（2）研究认为，玉米籽料高油性状由多个显性基因控制。假设玉米油分主要由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在籽粒为高油，缺少A或B时籽粒为低油。当某高油玉米与某种普通玉米杂交，结出的籽粒中高油：低油 = 3：5，则该种普通玉米亲本的基因型是_______________。

（3）育种工作者用M的花粉给一种普通玉米（母本，aabb）受粉，根据的籽油分别含量筛选出杂交后代中的单倍体。请用遗传图解分析筛选过程与结果_______________。

（4）用测油筛选单倍体时，所选出的籽粒发育成的植株中却会有少量的二倍体，这些二倍体的主要来源可能有：母本自交二倍体、______________、_______________、______________、具有强高油抑制基因的杂种等。

Answer

染色体数仅为正常二倍体的一半 Aabb或aaBb 在高油基因上发生突变的突变体 染色体缺失的二倍体杂种 起初为单倍体而随后发生了染色体加倍的二倍体

【解析】

单倍体一般具有长得矮小且高度不育的特点，在育种中常常使用。玉米的高油分性状由两对基因控制并且独立遗传时常常应用遗传的自由组合定律进行分析，而此时一般选择使用拆分法用分离定律来组合，以便确定亲本或子代的基因型及比例。

（1）单倍体与二倍体相比，细胞核中的遗传物质减少了一半，因此经常表现为矮小纤细；

（2）玉米油分主要由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制，因此两对基因遵循自由组合定律，高油玉米与某种普通玉米杂交，子代中高油：低油 = 3：5，根据子代比例中大约3/8表现为高油，所以可以将比例拆分为3/4×1/2，因此该高油玉米与某种普通玉米的杂交组合可以拆分为（Aa×aa）×（Bb×Bb）（A/B可以颠倒），所以高油玉米的基因型可能为AaBb，普通玉米的基因型可能为aaBb或Aabb；

（3）根据题干可知，亲本的基因型为M（AABB）做父本，普通玉米（aabb）为母本，单倍体是由母本的卵细胞直接发育而来，因此遗传图解应该为：

（4）筛选的原理为观察油量，由于单倍体均为低油个体，而二倍体应该全为高油个体，所以筛选出错的原因是某些二倍体出现了突变，表现为低油，所以原因可能有：高油个体发生了基因突变、发生了染色体缺失，或后续单倍体加倍等等。