Question

水稻是我国重要的粮食作物，中国杂交水稻享誉海内外。已知水稻的高秆和矮秆、非糯性和糯性两对相对性状分别由两对相对独立的等位基因控制（前者用A、a表示，后者用B、b表示）。现用高秆非糯稻（甲）和矮秆糯稻（乙）两个纯系水稻品种进行杂交，F₁均为高秆非糯稻。请分析作答：

（1）两对相对性状中，显性性状分别是________和________。

（2）F₁的基因型是________。若F₁自交，F₂中高秆糯稻所占比例为________，基因型为________。

（3）杂交时，若甲作为母本、乙作为父本，需对________（填“甲”或“乙”）植株进行去雄操作并套袋隔离，待另一亲本的花粉成熟后，进行人工授粉并再次________。种子成熟后收获________（填“甲”或“乙”）植株上所结种子即为杂交种子。

（4）已知非糯性花粉中所含淀粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉中所含淀粉遇碘变橙红色。若验证基因的分离定律，应选择基因型为________植株的花粉。

Answer

高秆 非糯性 AaBb 3/16 Aabb和AAbb 甲 套袋隔离 甲 Bb

【解析】

水稻花为两性花，风媒传粉，故人工异花授粉过程为：去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉涂在去雄花的雌蕊柱头上) →套上纸袋。

基因分离定律的实质是位于同源染色体的等位基因随着同源染色体的分开和分离。

基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

基因分离定律是基因自由组合定律的基础。

题意显示，相对性状的亲本杂交，子一代的表现型为高秆非糯性，故可知高秆对矮秆为显性，非糯性对糯性为显性。

（1）由分析可知，两对相对性状中，高秆和非糯性是显性性状。

（2）题意显示，我们研究的相关性状的基因的遗传符合基因的自由组合定律，根据显隐关系可知，亲本甲的基因型为AABB，亲本乙的基因型为aabb，故F1的基因型是AaBb。则若F1自交，F2中的性状分离比为：高秆非糯性（A—B—）：高秆糯性（A—bb）：矮秆非糯性（aaB—）：矮秆糯性（aabb）=9:3:3:1，故可知高秆糯稻所占比例为3/16，其基因型为Aabb和AAbb。

（3）由分析可知，若要获得以甲为母本、乙为父本的杂交种子，在花尚未成熟时，需对母本植株（甲）进行去雄并套袋隔离，待父本（乙）植株花粉成熟后；进行人工授粉，并套袋隔离，从甲上采收的种子即为杂交种子。

（4）验证基因的分离定律，实质上就是检验杂种产生的配子类型，所以根据题意所说的花粉特性直接通过染色来检测花粉的类型，故应选择基因型为Bb植株的花粉来做实验。