Question

已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。

（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为________的植株。

（2）为获得上述植株，应采用基因型为________和________的两亲本进行杂交。

（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现____________（填“可育”或“不育”），结实性为____________（填“结实”或“不结实”），体细胞染色体数为。

（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该二倍体植株的花粉表现_______（填“可育”或“不育”），结实性为_______（填“结实”或“不结实”），体细胞染色体数为_________。

（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的________植株，因为自然加倍植株________，花药壁植株__________。

（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是____________________________。

Answer 1

（1）RrBb

（2）RRbbrrBB

（3）可育结实24条

（4）可育结实24条

（5）自然加倍基因型纯合基因型杂合

（6）将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株

为了选育抗病、有芒水稻新品种，我们首先应该在自然界已有的水稻中选择具有优良性状的纯合品种抗病无芒（RRbb）与感病有芒（rrBB）杂交，获得的杂交品种抗病有芒（RrBb）；第二年当杂交品种抗病有芒（RrBb）开花时，收集它们产生的花粉进行花药离体培养。由于抗病有芒（RrBb）减数分裂时能产生基因型为RB、Rb、rB、rb的四种花粉，经离体培养后能得到基因型为RB、Rb、rB、rb的四种单倍体幼苗，它们体细胞中染色体的数目都是12条，并且都是高度不育、不结实。这四种单倍体幼苗染色体自然加倍后，基因型分别为RRBB、RRbb、rrBB、rrbb，都是纯合子，体细胞中染色体的数目都是24条，并且都能进行正常的减数分裂，可育、能结实。花药的基本结构为外面的花药壁和里面的花粉，花药壁是母本的正常体细胞，基因型为RrBb；花粉的产生则需要经过减数分裂，基因型为RB、Rb、rB、rb。由花药壁细胞经过组织培养发育成的二倍体植株基因型为RrBb，是杂合子，体细胞中染色体的数目是24条，能进行正常的减数分裂，可育并且能结实。故鉴别自然加倍植株与花药壁植株的方法，实际就是纯合子和杂合子的鉴别方法——自交。