Question

香米稻是种具有诱人特殊芳香的优质稻种，香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）假设水稻品种甲的香味性状受显性基因(Y)控制，现有一株香米稻(水稻是雌雄同株异花的植物)，请写出一种既可判断其基因型又能保持其纯种的方案__________________。

（2）假设香稻品种乙的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为香味物质2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等累积导致，而2-乙酰基-1-吡咯啉(2AP)等物质在细胞中是普遍存在的，请解释a基因如何控制香味性状的表现_________________________________。

（3）在一块农田间行种植等数量基因型为Aa和aa的香稻品种乙，假定每株水稻结的子粒数目相同，收获的水稻种下去，具有非香表现型和香米稻型的水稻比例应接近________。

（4）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(R)对感病(r)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行一系列杂交实验。其中，无香味抗病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下表所示，推测两个亲代的基因型是____________，.再将F₁中无香味抗病类型分别与有香味感病类型进行杂交，则产生的F₂表现型及其比例理论上为______________。

性状	抗病	感病	无香味	有香味
数量	778	248	780	231

（5）在培育新品种香米稻时，经常会运用到单倍体育种，其与杂交育种相比最大的优点是________，在技术手段上，离体培养的花粉经脱分化形成__________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的_____________，若要获得二倍体植株，应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。

Answer

进行同株异花传粉，观察子代稻米是否具有香味。 a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失 7 ：9 AaRr、AaRr 无香味抗病：有香味抗病：无香味感病：有香味感病=4：2：2：1 明显缩短了育种年限 愈伤组织 全部遗传信息 幼苗

【解析】

显性纯合体、杂合体判断的实验设计：方法一、让显性性状的个体进行自交，若后代出现性状分离，则亲本一定为杂合体；若后代无性状分离，则亲本可能为纯合体。方法二、用待测个体于隐性类型杂交，若后代出现隐性性状的个体，则一定为杂合体；若后代只有显性性状的个体，则可能为纯合体。

（1）假设水稻品种甲的香味性状受显性基因(Y)控制，则现有一株香米稻的基因型为YY或Yy。既要判断其基因型，又要保持其纯种的方法是进行同株异花传粉，观察子代稻米是否具有香味。若子代稻米全部均具有香味，则这株香米稻的基因型为YY；若子代出现不具有香味的稻米，则这株香米稻的基因型为Yy。

（2）假设香稻品种乙的香味性状受隐性基因(a)控制，因此a基因纯合时表现为有香味性状。由题意可知，a基因控制香味性状的表现是因为a基因纯合，参与2AP等香味物质代谢的某种酶缺失，导致2AP等香味物质累积导致。

（3）在这块农田中，基因型为Aa和aa的香稻可以随机交配，可以利用基因分离定律“配子法”进行计算。因为亲本Aa和aa个体各占1/2，亲本所产生的的配子中A占1/4、a占3/4，配子随机结合产生子代aa的概率为3/4×3/4=9/16，AA和Aa的概率为1-9/16=7/16，因此，子代中具有非香表现型和香米稻型的水稻比例应接近7∶9 。

（4）对有无香味这对相对性状进行分析可知，无香味与无香味植株杂交，后代无香味和有香味水稻的比例接近3∶1，故无香味为显性性状，有香味为隐性性状，亲本的基因型为Aa。对抗病与感病这对相对性状进行分析可知，抗病与抗病植株杂交，后代抗病和感病水稻的比例接近3∶1，故抗病为显性性状，感病为隐性性状，亲本的基因型为Rr。综上所述，两个亲代的基因型均是AaRr。F1中无香味抗病类型（基因型为A_R_）分别与有香味感病类型（基因型为aarr）进行杂交，对A/a这对等位基因进行分析，1/3AA和2/3Aa与基因型aa进行杂交，子代中aa占2/3×1/2=1/3，Aa占1-1/3=2/3；对R/r这对等位基因进行分析，1/3RR和2/3Rr与基因型rr进行杂交，子代中rr占2/3×1/2=1/3，Rr占1-1/3=2/3；因此产生的F2表现型及其比例理论上为无香味抗病∶有香味抗病∶无香味感病∶有香味感病=（2/3×2/3）∶（1/3×2/3）∶（2/3×1/3）∶（1/3×1/3）=4∶2∶2∶1。

（5）在培育新品种香米稻时，与杂交育种相比，单倍体育种最大的优点是明显缩短了育种年限。在技术手段上，离体培养的花粉经脱分化形成愈伤组织，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需要的全部遗传信息，若要获得二倍体植株，应在幼苗时期用秋水仙素进行诱导处理。