Question

【題目】水稻（2n=24）是重要的糧食作物, 雌雄同株，自花傳粉。研究發現抗病（A）對易感病（a）為顯性，非糯性(Y)對糯性(y)為顯性，非糯性的花粉粒遇碘呈藍黑色，糯性的花粉粒遇碘呈橙紅色。圓花粉粒(L)對長花粉粒(l)為顯性。以上遺傳因子獨立遺傳。請回答相關問題：

(1) 為全面了解水稻的營養價值，各國聯合進行基因組測序工作，共需要檢測_____條染色體。

(2) 純種非糯性抗病植株與純種糯性不抗病植株雜交得F1，F1自交時，若含a基因的花粉有一半死亡。 與F1代相比，F2代中Y基因的基因頻率_________（變大、不變或變小）。該種群是否發生了進化？_________（填“是”或“否”）。

(3)研究者利用低溫誘導Yy個體, 得到基因型為_________的植株，其配子的基因型和比例是___________________ 。

(4) 為獲得糯性抗病水稻新品種，應先將純種非糯性抗病植株與純種糯性不抗病植株雜交，得到F1植株，再__________________________________________________ 。

(5) 請利用花粉粒作為研究對象，設計實驗驗證基因的自由組合定律。

① 用基因型為_____________的植株做親本，得到F1植株。

② 取F1花粉粒加碘染色后，利用顯微鏡觀察花粉粒，并填寫記錄表格。

(6) 請補充完成統計表格中花粉性狀。

______________________________

Answer 1

【答案】 12 不變 是 YYyy YY: Yy: yy =1:4:1 F1自交得到F2，篩選出糯性抗病個體，再多代自交，即可得到穩定遺傳的新品種取花粉進行離體培養再經秋水仙素處理后，選出糯性抗病個體，就是穩定遺傳的新品種 YYLL和yyll或 YYll 和 yyLL

【解析】試題分析：測定二倍體生物中基因組序列時，若有異型性染色體之分的生物，應測定總染色體數的一半+1條；若為無異型染色體之分，則只測定總染色體數的一半。判斷種群基因頻率是否發生變化，關鍵是看該種基因及其等位基因有無淘汰，沒有則沒有變化；判斷種群是否發生進化，是看該種群的各種基因的基因頻率是否發生改變，沒有則沒有進化，有則進化了。驗證基因的自由組合定律必須選取兩對等位基因控制的性狀的遺傳，既可以通過觀察子代表現型及其比例，也可以通過觀察雙雜合個體產生的配子表現型及其比例。

（1）水稻為雌雄同株的二倍體植物，體細胞內沒有異型性染色體之分，所以根據體細胞內染色體數為24條可知，需要測序的染色體只有12條。

（2）純種非糯性抗病植株（AAYY）與純種糯性不抗病植株(aayy)雜交得F1:AaYy，F1自交時，產生的雌雄配子有AY:Ay:aY:ay=1:1:1:1，若含a基因的花粉有一半死亡，則實際參與受精的花粉的基因型及其比例為AY:Ay:aY:ay=2:2:1:1，與F1代相比，由于Y和y基因沒有死亡，所以F2代中Y基因和y基因的基因頻率不變；但是因為a基因的死亡，則F2中A基因和a基因的基因頻率發生了變化，由此推斷該種群發生了進化。

（3）研究者利用低溫誘導Yy個體,因為其染色體加倍導致染色體上的基因也加倍，所以得到基因型為YYyy的植株，根據聯會的同源染色體分離，不聯會的同源染色體自由組合，其配子的基因型和比例是YY:Yy:yy=1:4:1。

（4）為獲得糯性抗病水稻（aaY_）新品種，應先將純種非糯性抗病植株(AAYY)與純種糯性不抗病植株(aayy)雜交，得到F1植株（AaYy），再將F1自交得到F2（A_Y_、A_yy、aaY_、aayy），篩選出糯性抗病個體（aaY_），再多代自交出現不發生性狀分離的個體，即得到穩定遺傳的新品種；如果要求培育周期更短，也可取F1的花粉進行離體培養，再經秋水仙素處理單倍體幼苗后，選出糯性抗病個體，就是穩定遺傳的新品種。

（5）結合題意，要利用花粉粒作為研究對象，設計實驗驗證基因的自由組合定律，應選取基因型為YYLL和yyll（或 YYll 和 yyLL）作為親本，雜交得到F1：YyLl；取F1的花粉粒加碘染色后，利用顯微鏡觀察花粉粒，并填寫記錄表格。

（6）根據自由組合定律的實質：等位基因隨同源染色體分離的同時，非等位基因隨非同源染色體自由組合而組合。由此得到四種基因的花粉粒及其染色后對應的表現型為YL（藍黑色圓形）：yl（橙紅色長形）：Yl（藍黑色長形）：yL（橙紅色圓形）=1:1:1:1。由此可知，記錄用的表格應注明花粉粒的四種表現型，為了避免實驗結果出現偶然性，至少應觀察3個及其以上的視野中各種花粉粒的個數，然后再取其平均值。