Question

豌豆高茎（D）和矮茎（d）的基因，圆粒（R）和皱粒（r）的基因位于非同源染色体上。现有高茎圆粒和矮茎皱粒两个纯合豌豆品种，欲培育出高茎皱粒豌豆新品种。请将以下简单的计划补充完整：

育种计划：

（1）第一年：

①将上述两品种的豌豆种子分别种植在不同地块上，获得亲本植株。

②若以高茎圆粒豌豆为母本，则需在___以前对母本进行人工去雄和套袋操作。

③在适宜时期取矮茎皱粒豌豆的花粉对母本进行人工授粉。

④收获F₁种子。

（2）第二年：

①种植F₁种子，获得F₁植株。任其自交，获得F₂种子。

②选出F₂种子中的_________，这样的种子约占F₂种子总数的__________。

（3）第三年：

①种植第二年选出的F₂种子，获得F₂植株。

②只保留F₂植株中的___，这样的植株约占本年植株总数的__。

③任其自交，产生F₃种子单独收获，分别种植在不同地块上，获得多份F₃种子。

（4）第四年：将多份F₃种子分别种植在不同地块上，获得F₃植株；从_________获得所需纯种。

Answer

自花传粉（开花） 皱粒种子 1/4 高茎植株 3/4 不发生性状分离的地块上（或全是高茎植株的地块上）

【解析】

根据该同学的实验方案可以看出，该同学利用了杂交育种的方法.实验中首先选出矮茎植株（dd），然后在后代（DD、Dd）中通过自交的方法选育出纯合的DD植株。关键是能够结合育种过程动笔写出当年获得种子的基因型，进而进行相关计算。

（1）第一年：豌豆是严格的自花传粉植物，为避免其自花传粉，需对高茎的母本开花前进行人工去雄和套袋处理。

（2）第二年：由于F1（DdRr）自交获得的F2中皱粒种子的基因型为1/16DDrr、1/8Ddrr、1/16ddrr，即皱粒种子占1/4。

（3）第三年：由于第二年中保留的是皱粒种子，皱粒种子中DDrr：Ddrr：ddrr=1：2：1，因此对于F2植株，可以观察出其植株的高矮，淘汰矮茎植株，保留高茎植株，这样的植株（1/4DDrr、2/4Ddrr）占当年总数的3/4。

（4）第四年：种植F3种子后长出的植株中选出不发生性状分离的植株，即为所需的纯种。