我國是糧食生產(chǎn)和消費大國.創(chuàng)新育種是解決糧食問題的重要途徑,請用所學(xué)遺傳學(xué)知識解決下列育種問題.
Ⅰ.玉米是我國重要的糧食作物。已知植株長節(jié)(A)對短節(jié)(a)為顯性,胚乳黃色(B)對白色(b)為顯性,植株紫色(C)對綠色(c)為顯性,胚乳非耦性(D)對糯性(d)為顯性。玉米的部分顯性基因及其在染色體上的位置如圖所示(圖中的1、6與9表示染色體序號),據(jù)圖1回答下列有關(guān)問題:
(1)讓純合的植株長節(jié)胚乳非幫性的玉米與純合的植株短節(jié)胚乳糯性的玉米進行雜交,從F
2中選擇長節(jié)胚乳糯性的植株,通過
逐代自交,淘汰短節(jié)糯玉米,直到不發(fā)生性狀分離
逐代自交,淘汰短節(jié)糯玉米,直到不發(fā)生性狀分離
,獲得穩(wěn)定遺傳的長節(jié)胚乳糯性玉米,是最常規(guī)的方法。
(2)讓純合的胚乳黃色植株紫色的玉米與胚乳白色植株綠色的玉米進行雜交,F(xiàn)
2中部分個體出現(xiàn)胚乳黃色植株綠色和胚乳白色植株紫色表型的植株,原因是
在減數(shù)分裂過程中一對6號同源染色體上的非姐妹染色單體出現(xiàn)交叉互換,導(dǎo)致形成Bc和bC類型的配子
在減數(shù)分裂過程中一對6號同源染色體上的非姐妹染色單體出現(xiàn)交叉互換,導(dǎo)致形成Bc和bC類型的配子
。
Ⅱ.雜交育種工作的關(guān)鍵步驟是去雄,人工去雄耗時費力,生產(chǎn)上需要培育雄性不育系。
(1)現(xiàn)有一個含多種優(yōu)良性狀的新品種B,欲得到其雄性不育系,傳統(tǒng)的方法如圖2。注:A、B不表示基因,分別代表一個染色體組,S、F分別表示細(xì)胞質(zhì)中的不育基因和可育基因。
步驟1:用B與雄性不育系A(chǔ)(僅在細(xì)胞質(zhì)中含有不育基因S)雜交,然后再經(jīng)過步驟2,步驟3最終得到B的雄性不育系。請將圖2中的F和B雄性不育系基因或染色體補充完整。選擇步驟3的親本(從所給材料;A品系,B品系,F(xiàn)
1、F
2)母本
F2(子代)
F2(子代)
,父本
B品
B品
。步驟3需要連續(xù)進行4~6年,育種周期長。
(2)研究人員發(fā)現(xiàn),CENH3基因突變體會導(dǎo)致早期胚死亡,通過基因編輯技術(shù)對此突變基因進行修飾改造后,得到的植株M不僅能挽救胚致死,而且將M與野生型雜交后,發(fā)現(xiàn)受精卵中來自M的染色體全部消失,發(fā)育為僅含有野生型染色體的
單
單
倍體。
(3)利用基因編輯技術(shù)改造A品系的CENH3基因,若采用(2)中的方法,可以快速培育出品種B的雄性不育系。請寫出簡要育種思路:(可以用流程圖表示)
用A品系作母本,B品系作父本雜交得到單倍體S(B),用秋水仙素處理單倍體S(B),使染色體數(shù)目加倍得到S(BB)
用A品系作母本,B品系作父本雜交得到單倍體S(B),用秋水仙素處理單倍體S(B),使染色體數(shù)目加倍得到S(BB)
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