课时达标第30讲1玉米(2N20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏(D)对矮秆、抗倒伏(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株，研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答问题。(1)过程“航天育种”方法中主要的变异类型是_基因突变_。(2)若过程的F1自交3代，产生的F4中纯合抗病植株占_7/16_。(3)过程若只考虑F1中分别位于n对同源染色体上的 n对等位基因，则利用其花药离体培育成的单倍体幼苗的基因型，在理论上应有_2n_种；若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米，通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为_ddRR_，在理论上有_M/4_株。(4)盐碱地是一种待开发价值的土地资源，为了开发利用盐碱地，从而扩大耕地面积，增加粮食产量，我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。由导入耐盐基因的玉米细胞培养成植株需要利用植物组织培养技术，该过程可以简要归结为：玉米细胞愈伤组织根、芽植物体。则A过程称为_脱分化_，诱导这一过程的两种植物激素是_生长素和细胞分裂素_。解析(1)“航天育种”是利用宇宙射线来提高基因突变的频率。(2)根据连续多代自交的公式，Fn杂合子的比例为1/2n，纯合子的比例为11/2n，纯合抗病个体的比例为1/2 (11/2n)。(3)n对等位基因位于n对同源染色体上，符合自由组合定律，F1产生2n种配子，单倍体幼苗也有2n种。通过单倍体育种获得4种基因型的植株都为纯合子，这四种植株所占比例相等，其中矮秆抗病植株的基因型为ddRR，占1/4。(4)植物组织培养技术最关键的两步A和B分别是脱分化和再分化过程，在再分化过程中生长素和细胞分裂素的比例影响到根和芽的分化。2某二倍体植物(2n12)开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实)，欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题：编号总株数可育不育135278242321033627944333105463511(1)雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，F1均可育，F1自交得F2，统计其性状，结果如表所示，说明这对相对性状由_一_对基因控制，且遵循_分离定律_。(2)在杂交育种中，选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行_(人工)去雄_操作。(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体，相应基因与染色体的关系如图所示(基因M控制可育，m控制雄性不育；基因R控制种子为黄色，r控制绿色)。三体新品种的培育过程中发生的变异是_染色体变异_。带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成_6_个正常的四分体。减数第一次分裂后期，联会的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极，故理论上，含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为_1/2_，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。此品种植株自交，所结的绿色种子占60%且发育成的植株均为雄性不育，其余为黄色种子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是_32_，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择_绿_色的种子作为母本；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择_黄_色的种子种植后进行自交。解析(1)由表中数据可知，F2中可育不育接近31，说明这对相对性状由一对基因控制，并且遵循基因的分离定律。(2)雄性不育植株的雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，所以选择雄性不育植株作为母本进行杂交实验，不需要(人工)去雄。(3)结合图示可知，三体新品种培育的过程中发生的变异是染色体变异(或染色体数目和结构变异)。根据题干信息可知，该正常的二倍体植物(2n12)含有6对同源染色体，带有易位片段的染色体不能参与联会，故三体新品种的细胞在减数分裂时可形成6个正常的四分体，带有易位片段的染色体在减数第一次分裂后期随机移向一极，因此含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的1/2。由图可知该植株的基因型为MmmRrr，产生的配子为mr和MmRr，其中基因型为mr的配子正常，基因型为MmRr的配子异常，不能和雌配子结合，则只有基因型为mr的配子能与雌配子结合。两种雌配子的基因型为mr和MmRr，则受精卵的基因型为mmrr和MmmRrr，表现型为绿色种子且发育成的植株雄性不育和黄色种子且发育成的植株可育。根据题干信息，60%植株是由绿色种子发育而来且雄性不育，40%植株是由黄色种子发育而来并且可育，所以含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是32。要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，而自交后代中，绿色种子发育成植株的基因型是mmrr，雄性不育，故应选择绿色的种子作母本；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择黄色的种子种植后进行自交，可以获得新一代的雄性不育植株(mmrr)。3豚鼠毛色的黄色基因R与白色基因r是位于9号常染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的精子不能参与受精作用。现有基因型为Rr的异常黄色雌豚鼠甲(含有异常9号染色体的豚鼠为异常豚鼠)，其细胞中9号染色体及基因组成如图1所示。(1)用豚鼠甲与正常的白色豚鼠作亲本杂交，其F1随机交配所得的F2中表现型及比例为_黄色白色11_，其中异常白色豚鼠所占比例为_1/6_。(2)如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白雌豚鼠杂交，产生的F1中发现了一只黄色豚鼠，经检测染色体组成无异常，出现这种现象的原因是_父_(填“父”或“母”)本形成配子的过程中发生了_交叉互换_或者是_母_(填“父”或“母”)本形成配子的过程中发生了_基因突变(或显性基因突变)_。(3)如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白色雌豚鼠杂交，产生的F1中发现了一只黄色豚鼠，经检测，其9号染色体及基因组成如图3所示，出现这种现象的原因是_父本(或雄豚鼠)形成配子的过程中9号同源染色体没有分离_。(4)豚鼠的粗毛与细毛分别由位于4号染色体上的A与a控制，用染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，子代中黄色粗毛豚鼠所占比例为_3/4_，白色细毛豚鼠所占比例为_0_。解析(1)用雌性豚鼠甲(Rr)与正常的白色豚鼠(rr)作亲本杂交，其F1基因型Rrrr11，F1产生的可参与受精的精子为Rr12，卵细胞为Rr(正常)r(异常)121，F1随机交配所得的F2中表现型白色为2/33/41/2，黄色为 11/21/2，所以黄色白色11，异常白色豚鼠所占比例为1/42/31/6。(2)如果以图2所示染色体的雄豚鼠与正常的白雌豚鼠杂交，产生的F1中发现了一只黄色豚鼠，经检测染色体组成无异常，出现这种现象的原因是父本形成配子的过程中发生了交叉互换，产生了含R基因的精子，或者是母本形成配子的过程中发生了显性基因突变，产生了含R基因的卵细胞。(3)父本形成配子的过程中9号同源染色体没有分离，产生了含Rr基因的精子，与基因r的卵细胞结合后，形成了子代基因型为Rrr的黄色豚鼠。(4)染色体及基因组成如图4所示的雌雄豚鼠杂交，卵细胞ARAraRar1111，可参与受精的精子ARaR11，子代表现型及比例为黄色粗毛黄色细毛31，所以黄色粗毛豚鼠所占比例为3/4，白色细毛豚鼠所占比例为0。4油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。(1)自然界中，油菜与萝卜存在_生殖隔离_，无法通过杂交产生可育后代。(2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。(注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组。)F1植株由于减数第一次分裂时染色体不能_联会_，因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体_(数目)加倍_，形成异源多倍体。将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交)，获得BC1。BC1细胞中的染色体组成为_AACCR_(用字母表示)。用BC1与油菜再一次杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为_3847_。获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的_R(基因组)的染色体_不同。(3)从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是_与油菜多代杂交(回交)_。解析(1)油菜和萝卜属于不同的物种，存在生殖隔离，不能进行杂交产生可育后代。(2)由图可知F1基因型为ACR，没有同源染色体，故在减数第一次分裂时不能正常配对联会。而用秋水仙素处理能使染色体数目加倍，形成异源多倍体。图中BC1由异源多倍体(AACCRR)和油菜(AACC)杂交，其基因型为AACCR。BC1(AACCR)与油菜(AACC)再次杂交得BC2，因BC1(AACCR)中R基因组无同源染色体，故在减数分裂中移向细胞哪一极是随机的，最终形成的不同配子中的染色体数为19(只有AC基因组的染色体)28(含有ACR基因组的所有染色体)之间，而油菜产生的配子(AC)的染色体数为19，所以得到的BC2植株群体的染色体数为3847。R基因组使植株表现抗线虫病，不同植株中的R基因组的染色体不同，导致BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的差异。(3)筛选BC2植株中胞囊线虫抗性强的个体与油菜(AACC)多代杂交，可以不断提高抗线虫病基因在子代中的含量和稳定性。5草鱼(2n48)是中国淡水养殖的四大家鱼之一，因其能迅速清除水体中各种草类而被称为“拓荒者”。多倍体鱼类与相同的二倍体鱼类相比，其个体大、生长速度快、抗病及耐寒性强。可以通过人工方法诱导多倍体鱼类形成，多倍体鱼类的产生机制如图所示，a、b、c为成熟个体。请回答下列问题：(1)上述育种方法称为_多倍体育种_，原理是_染色体变异_。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a为_三_倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体体细胞中含_96_条染色体。(3)秋水仙素诱导染色体加倍的原理是_抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍_。(4)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法_一、二_(填写图中方法的序号)培育不育的草鱼解决该问题。解析(1)上述育种方法称为多倍体育种，利用的原理是染色体变异。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a、b为三倍体，成熟个体c为四倍体；通过方法三获得的草鱼个体为四倍体，其体细胞中含24496条染色体。(3)秋水仙素可抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。(4)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法一、二培育不育的草鱼(三倍体)解决该问题。6水稻花为两性花，风媒传粉，花小，杂交育种工作量巨大。水稻的紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，受一对等位基因控制(设为A和a)。现有紫叶鞘(甲)和绿叶鞘(乙)两个纯系水稻品种，将甲、乙两种水稻间行种植。(1)若要获得甲为父本乙为母本的杂交种子，需对母本植株进行_去雄_(操作)并套袋隔离，待父本植株花粉成熟后人工授粉并进行_套袋隔离_(操作)。种子成熟后收获_乙_(填“甲”或“乙”)植株上结的种子即为杂交种子，其基因型为_Aa_，播种这些种子所得的幼苗表现型为_紫叶鞘_。若