Question

【題目】油菜是一種常見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)作物，科學(xué)家應(yīng)用多種育種技術(shù)，培育出無(wú)芥酸、抗除草劑、抗蟲(chóng)等油菜新品種。

（1）油菜芥酸含量受兩對(duì)等位基因（D、d和E、e）控制，隱性個(gè)體菜油中不含芥酸，每個(gè)顯性基因可以使菜油中芥酸含量增加10%，且具有累加效應(yīng)。則油菜所榨菜油中芥酸含量最高可達(dá) �，F(xiàn)有兩個(gè)菜油中芥酸含量均為20%的純合子油菜品種，如何簡(jiǎn)單快捷地培育出無(wú)芥酸油菜新品種，請(qǐng)用遺傳圖解寫(xiě)出育種流程。

（2）抗除草劑油菜的培育可應(yīng)用誘變育種方法或轉(zhuǎn)基因技術(shù)。前者是利用物理、化學(xué)因素提高 。后者應(yīng)用的原理是 。

（3）科研人員以純合的抗線(xiàn)蟲(chóng)病（一對(duì)等位基因控制）蘿卜和不抗線(xiàn)蟲(chóng)病油菜為親本雜交，通過(guò)下圖所示途徑獲得抗線(xiàn)蟲(chóng)病油菜。

①F1植株由于減數(shù)第一次分裂時(shí)染色體不能________，因而高度不育。用 處理，形成異源多倍體。

②將異源多倍體與親本油菜雜交（回交），獲得BC1。BC1細(xì)胞中的染色體組成可表示為_(kāi)___ ____（用方框中字母表示）。BC1在產(chǎn)生配子時(shí)，R染色體組中的染色體隨機(jī)分配到細(xì)胞任意一極，其它染色體組中的染色體分配正常,用BC1與油菜再一次雜交，得到的BC2植株群體的染色體數(shù)目范圍為_(kāi)______。

③選擇染色體數(shù)為39的抗線(xiàn)蟲(chóng)病BC2植株自交，正常情況下后代表現(xiàn)型及比例為 。若染色體數(shù)為38的后代植株也具有抗線(xiàn)蟲(chóng)病的特性，則可能原因是 。

Answer 1

【答案】（1）40% 遺傳圖解

（2）基因突變率和染色體畸變率 基因重組

（3）①配對(duì)（聯(lián)會(huì)） 秋水仙素 ②AACCR 38-47 ③抗線(xiàn)蟲(chóng)�。翰豢咕�(xiàn)蟲(chóng)病=3:1 抗線(xiàn)蟲(chóng)病基因易位到油菜染色體上

【解析】（1）油菜芥酸含量受兩對(duì)等位基因（D、d和E、e）控制，隱性個(gè)體菜油中不含芥酸，每個(gè)顯性基因可以使菜油中芥酸含量增加10%，且具有累加效應(yīng)。則油菜所榨菜油中芥酸含量最高（基因型為DDEE）可達(dá)10%x4=40%。現(xiàn)有兩個(gè)菜油中芥酸含量均為20%的純合子油菜品種（基因型為DDee和ddEE），要簡(jiǎn)單快捷地培育出無(wú)芥酸油菜新品種（基因型為ddee），可用雜交育種的方式進(jìn)行育種，其遺傳圖解為：

。

（2）抗除草劑油菜的培育可應(yīng)用誘變育種方法或轉(zhuǎn)基因技術(shù)，前者是利用物理、化學(xué)因素提高基因突變率和染色體畸變率，后者應(yīng)用的原理是基因重組。

（3）①由于油菜和蘿卜是兩個(gè)不同物種，雜交產(chǎn)生的F1植株由于減數(shù)第一次分裂時(shí)染色體不能配對(duì)聯(lián)會(huì)，因而高度不育；用秋水仙素處理后，形成異源多倍體（AACCRR）可育。

②將異源多倍體（AACCRR）與親本油菜（AACC）雜交（回交），獲得BC1，則BC1細(xì)胞中的染色體組成可表示為AACCR。BC1在產(chǎn)生配子時(shí)，若R染色體組中的染色體隨機(jī)分配到細(xì)胞任意一極，其它染色體組中的染色體分配正常，則BC1可產(chǎn)生染色體組成及比例為ACR:AC=1:1，故用BC1與油菜（AACC）再一次雜交，得到的BC2植株群體的染色體組成及比例為AACCR:AACC=1:1，因此BC2植株群體的染色體數(shù)目范圍為38-47。

③根據(jù)上述分析可知，選擇染色體數(shù)為39的抗線(xiàn)蟲(chóng)病BC2植株（染色體組成為AACCR，即有38條染色體來(lái)源于油菜，1條染色體來(lái)源于蘿卜且含有抗線(xiàn)蟲(chóng)病基因）自交，正常情況下后代染色體組成及比例為AACCRR: AACCR:AACC=1:2:1，故子代表現(xiàn)型及比例為抗線(xiàn)蟲(chóng)�。翰豢咕�(xiàn)蟲(chóng)病=3:1。若染色體數(shù)為38的后代植株也具有抗線(xiàn)蟲(chóng)病的特性，則可能原因是抗線(xiàn)蟲(chóng)病基因易位到油菜染色體上。

名稱(chēng)	原理	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
雜交 育種	基因 重組	使分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上，即“集優(yōu)”	①育種時(shí)間長(zhǎng) ②局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體
誘變 育種	基因 突變	提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀	有利變異少，需處理大量實(shí)驗(yàn)材料（有很大盲目性）
單倍體 育種	染色體數(shù) 目變異	明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程	技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合
多倍體 育種	染色體數(shù) 目變異	操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品種	所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物
基因 工程 育種	基因 重組	能定向地改變生物遺傳性狀；目的性強(qiáng)；育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙	技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多