Question

【题目】水稻（2n=24）是重要的粮食作物, 雌雄同株，自花传粉。研究发现抗病（A）对易感病（a）为显性，非糯性(Y)对糯性(y)为显性，非糯性的花粉粒遇碘呈蓝黑色，糯性的花粉粒遇碘呈橙红色。圆花粉粒(L)对长花粉粒(l)为显性。以上遗传因子独立遗传。请回答相关问题：

(1) 为全面了解水稻的营养价值，各国联合进行基因组测序工作，共需要检测_____条染色体。

(2) 纯种非糯性抗病植株与纯种糯性不抗病植株杂交得F1，F1自交时，若含a基因的花粉有一半死亡。 与F1代相比，F2代中Y基因的基因频率_________（变大、不变或变小）。该种群是否发生了进化？_________（填“是”或“否”）。

(3)研究者利用低温诱导Yy个体, 得到基因型为_________的植株，其配子的基因型和比例是___________________ 。

(4) 为获得糯性抗病水稻新品种，应先将纯种非糯性抗病植株与纯种糯性不抗病植株杂交，得到F1植株，再__________________________________________________ 。

(5) 请利用花粉粒作为研究对象，设计实验验证基因的自由组合定律。

① 用基因型为_____________的植株做亲本，得到F1植株。

② 取F1花粉粒加碘染色后，利用显微镜观察花粉粒，并填写记录表格。

(6) 请补充完成统计表格中花粉性状。

______________________________

Answer 1

【答案】 12 不变 是 YYyy YY: Yy: yy =1:4:1 F1自交得到F2，筛选出糯性抗病个体，再多代自交，即可得到稳定遗传的新品种取花粉进行离体培养再经秋水仙素处理后，选出糯性抗病个体，就是稳定遗传的新品种 YYLL和yyll或 YYll 和 yyLL

【解析】试题分析：测定二倍体生物中基因组序列时，若有异型性染色体之分的生物，应测定总染色体数的一半+1条；若为无异型染色体之分，则只测定总染色体数的一半。判断种群基因频率是否发生变化，关键是看该种基因及其等位基因有无淘汰，没有则没有变化；判断种群是否发生进化，是看该种群的各种基因的基因频率是否发生改变，没有则没有进化，有则进化了。验证基因的自由组合定律必须选取两对等位基因控制的性状的遗传，既可以通过观察子代表现型及其比例，也可以通过观察双杂合个体产生的配子表现型及其比例。

（1）水稻为雌雄同株的二倍体植物，体细胞内没有异型性染色体之分，所以根据体细胞内染色体数为24条可知，需要测序的染色体只有12条。

（2）纯种非糯性抗病植株（AAYY）与纯种糯性不抗病植株(aayy)杂交得F1:AaYy，F1自交时，产生的雌雄配子有AY:Ay:aY:ay=1:1:1:1，若含a基因的花粉有一半死亡，则实际参与受精的花粉的基因型及其比例为AY:Ay:aY:ay=2:2:1:1，与F1代相比，由于Y和y基因没有死亡，所以F2代中Y基因和y基因的基因频率不变；但是因为a基因的死亡，则F2中A基因和a基因的基因频率发生了变化，由此推断该种群发生了进化。

（3）研究者利用低温诱导Yy个体,因为其染色体加倍导致染色体上的基因也加倍，所以得到基因型为YYyy的植株，根据联会的同源染色体分离，不联会的同源染色体自由组合，其配子的基因型和比例是YY:Yy:yy=1:4:1。

（4）为获得糯性抗病水稻（aaY_）新品种，应先将纯种非糯性抗病植株(AAYY)与纯种糯性不抗病植株(aayy)杂交，得到F1植株（AaYy），再将F1自交得到F2（A_Y_、A_yy、aaY_、aayy），筛选出糯性抗病个体（aaY_），再多代自交出现不发生性状分离的个体，即得到稳定遗传的新品种；如果要求培育周期更短，也可取F1的花粉进行离体培养，再经秋水仙素处理单倍体幼苗后，选出糯性抗病个体，就是稳定遗传的新品种。

（5）结合题意，要利用花粉粒作为研究对象，设计实验验证基因的自由组合定律，应选取基因型为YYLL和yyll（或 YYll 和 yyLL）作为亲本，杂交得到F1：YyLl；取F1的花粉粒加碘染色后，利用显微镜观察花粉粒，并填写记录表格。

（6）根据自由组合定律的实质：等位基因随同源染色体分离的同时，非等位基因随非同源染色体自由组合而组合。由此得到四种基因的花粉粒及其染色后对应的表现型为YL（蓝黑色圆形）：yl（橙红色长形）：Yl（蓝黑色长形）：yL（橙红色圆形）=1:1:1:1。由此可知，记录用的表格应注明花粉粒的四种表现型，为了避免实验结果出现偶然性，至少应观察3个及其以上的视野中各种花粉粒的个数，然后再取其平均值。