Question

水稻是自花传粉植物。已知水稻的高秆（A）对矮秆（a）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因独立遗传。为获得矮秆无芒的新品种，科研人员设计了如右图所示的育种方案，请据图分析回答：

（1）根据预期，F₁植株所结种子分株保存、播种后长出的植株应既有高秆，又有矮秆。但研究人员发现有一植株所结的种子播种后全部表现为矮秆，并据此推断F₁植株中有纯合矮秆。通过分析，他们认为F₁中纯合矮秆植株产生的原因可能有两种：①是                ；②是               。
（2）为了确定是哪一种原因使F₁中出现了纯合矮秆植株，他们通过分析F₂矮秆植株上所结种子的性状表现来判断：
①如果所结种子表现型为                         ，则属于第一种原因。
②如果所结种子表现型为                         ，则属于第二种原因。
（3）基因型为AaBb的二倍体水稻体细胞中含有24条染色体。用它的花药进行离体培养，在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时，也会得到一些由花药壁细胞发育成的二倍体植株。
①由花粉发育成的单倍体植株和由花药壁细胞发育成的二倍体植株，在幼胚期形态上并无明显差别，可以采用                 的方法，对它们加以区分。
②花药离体培养过程中得到的幼胚，进一步用            试剂进行处理，可以得到染色体数目增加一倍的植株。
③得到的植株中两对性状均为显性的基因型是              ；只表现出一种显性性状的基因型有两种，统计这两种植株的数量，发现其比例不是1:1，可能的原因是：a                             ；b                          。

Answer 1

（9分）
（1）①去雄不彻底，母本自交；
②父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变。
（2）①全为有芒　（注意与（1）对应）②有芒和无芒
（3）①显微镜观察       ②秋水仙素     ③AABB和AAaaBBbb　
a.统计的植株数太少　b.这两种植株(或产生这两种植株的花粉)生活力不同

解析试题分析：
（1）如将纯合高茎和矮茎进行杂交，预期F₁植株只能是高茎，现既有高秆，又有矮秆。原因可能有两种：①去雄不彻底，母本自交；②父本高茎在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变。
（2）为了确定是哪一种原因使F₁中出现了纯合矮秆植株，通过分析F₂矮秆植株上所结种子的性状表现来判断：
①如果所结种子表现型为①全为有芒，则属于去雄不彻底，母本自交。
②如果所结种子表现型为②有芒和无芒，则属于父本在减数分裂形成花粉时，一个高秆基因发生了基因突变。
（3）①由花粉发育成的单倍体植株和由花药壁细胞发育成的二倍体植株，在幼胚期形态上并无明显差别，可以采用①显微镜观察染色体数目的方法，对它们加以区分。
②花药离体培养过程中得到的幼胚，进一步用秋水仙素试剂进行处理，抑制纺锤体形成，可以得到染色体数目增加一倍的植株。
③AaBb经单倍体育种，后代有AABB、AAbb、aaBB、aabb，两对性状均为显性的基因型是AABB；花药壁细胞发育成的二倍体植株AaBb，经过秋水仙素处理，成AAaaBBbb。
只表现出一种显性性状的基因型有两种：AAbb、aaBB，统计这两种植株的数量，发现其比例不是1:1，可能的原因是：a.统计的植株数太少，存在偶然性；b.这两种植株(或产生这两种植株的花粉)生活力不同。
考点：杂交实验现象分析，实验设计，单倍体育种。
点评：本题考查相对综合，是学生提升获取图示信息、审题、分析能力的较好选择。