傳統(tǒng)栽培馬鈴薯是同源四倍體，基因組復(fù)雜，導(dǎo)致育種進(jìn)程十分緩慢。我國“優(yōu)薯計(jì)劃”，用二倍體馬鈴薯替代四倍體，用種子繁殖替代薯塊無性繁殖，徹底變革馬鈴薯的育種方式。
（1）栽培馬鈴薯為同源四倍體，同源染色體相同位置上最多存在

4

4

個(gè)等位基因，如果不考慮交換，該植株減數(shù)分裂后將產(chǎn)生

6

6

種配子類型，因此四倍體雜交后代雜合種類多，產(chǎn)量高，品質(zhì)好等優(yōu)良性狀無法通過自交或者雜交來保存。
（2）栽培馬鈴薯的紫莖與綠莖互為

相對性狀

相對性狀

，純合紫莖RRRR與純合綠莖rrrr雜交，F(xiàn)₁基因型為

RRrr

RRrr

，F(xiàn)₁植株與綠莖雜交F₂紫莖比例為

5

6

，該數(shù)據(jù)是否支持“F₁植株在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會(huì)后平均分配且隨機(jī)移向細(xì)胞兩極”的推測，請用遺傳圖解證明你的判斷。
（3）科研人員嘗試用二倍體馬鈴薯替代四倍體進(jìn)行育種，但二倍體馬鈴薯普遍存在自交不親和現(xiàn)象（即自花傳粉后不產(chǎn)生種子），育種十分困難。我國科研人員培育出二倍體自交親和植株RH，利用它進(jìn)行育種?？蒲腥藛T用RH與自交不親和植株進(jìn)行雜交，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

①自交親和與自交不親和由一對等位基因控制。研究人員推測，自交親和是

顯性

顯性

性狀，判斷依據(jù)是

F₁自交親和植株的自交后代既有純合子也有雜合子

F₁自交親和植株的自交后代既有純合子也有雜合子

。
②F₁中自交親和的植株自交，子代未出現(xiàn)3：1的性狀分離比，請嘗試作出合理解釋。

含有隱性基因的雌配子或雄配子不能完成受精

含有隱性基因的雌配子或雄配子不能完成受精

。
（4）除自交不親和外，二倍體馬鈴薯還存在自交衰退現(xiàn)象。馬鈴薯在長期的無性繁殖過程中，累積了大量的隱性有害突變以雜合子形式存在。馬鈴薯易出現(xiàn)自交衰退的現(xiàn)象，其原因可能是

雜合子中的隱性有害基因自交后會(huì)形成純合子，表現(xiàn)出不利性狀

雜合子中的隱性有害基因自交后會(huì)形成純合子，表現(xiàn)出不利性狀

。
（5）雜合狀態(tài)下的有害突變（被掩蓋）稱為雜合負(fù)荷，純合狀態(tài)下的有害突變稱為純合負(fù)荷。兩者共同決定了遺傳負(fù)荷（由于有害等位基因的存在而使群體適應(yīng)度下降的現(xiàn)象，即遺傳負(fù)荷值越大，對環(huán)境的適應(yīng)能力越弱）。為了選擇更適合作為自交親本育種的馬鈴薯，研究人員進(jìn)行了多品系二倍體馬鈴薯全基因組測序及與表型的關(guān)聯(lián)性的研究，統(tǒng)計(jì)了大量二倍體中遺傳負(fù)荷與雜合負(fù)荷及純合負(fù)荷之間的關(guān)系（如圖2），雜合負(fù)荷及純合負(fù)荷之間的關(guān)系（如圖3）。請選擇①或者②任意一題作答。
①有的育種工作者認(rèn)為“為使后代適應(yīng)性更強(qiáng)，應(yīng)該選擇長勢較好，塊莖較大的表型優(yōu)良的二倍體個(gè)體作為自交育種的起始品系。”據(jù)圖2、圖3分析，請你對該觀點(diǎn)作出評價(jià)，并說明理由。

該觀點(diǎn)不正確。為使后代適應(yīng)性更強(qiáng)，自交育種的起始品系應(yīng)選擇遺傳負(fù)荷值較低的二倍體，從圖2中可知，遺傳負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈正相關(guān)，而與純合負(fù)荷值呈負(fù)相關(guān)。從圖3中可知，純合負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈負(fù)相關(guān)，因此應(yīng)選擇純合負(fù)荷值高，雜合負(fù)荷值低的起始品系其遺傳負(fù)荷低（1分）。這樣的品系因純合負(fù)荷值高，有較多純合的有害突變，應(yīng)為表現(xiàn)長勢較弱，塊莖較小的個(gè)體

該觀點(diǎn)不正確。為使后代適應(yīng)性更強(qiáng)，自交育種的起始品系應(yīng)選擇遺傳負(fù)荷值較低的二倍體，從圖2中可知，遺傳負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈正相關(guān)，而與純合負(fù)荷值呈負(fù)相關(guān)。從圖3中可知，純合負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈負(fù)相關(guān)，因此應(yīng)選擇純合負(fù)荷值高，雜合負(fù)荷值低的起始品系其遺傳負(fù)荷低（1分）。這樣的品系因純合負(fù)荷值高，有較多純合的有害突變，應(yīng)為表現(xiàn)長勢較弱，塊莖較小的個(gè)體

。
②為了選擇更適合作為自交親本育種的馬鈴薯，得到A、B兩類植株的信息如下表，據(jù)圖2、圖3，請?jiān)诒砀裰杏谩?”表示相關(guān)負(fù)荷值：用“√”表示根據(jù)表型和基因組信息可能作出的自交育種材料選擇，并說明理由。

根據(jù)表型可知A品系馬鈴薯長勢較好、塊莖較大，選擇該品系自交，基于基因重組可能選擇出優(yōu)質(zhì)品系，但由于遺傳負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈正相關(guān)，在實(shí)際育種過程中效果較差。而根據(jù)基因組信息，B品系的遺傳負(fù)荷值較A品系更低，因此選擇B作為自交起始品系更好。綜上分析，依據(jù)基因組信息進(jìn)行馬鈴薯二倍體育種是研究的新方向

根據(jù)表型可知A品系馬鈴薯長勢較好、塊莖較大，選擇該品系自交，基于基因重組可能選擇出優(yōu)質(zhì)品系，但由于遺傳負(fù)荷值與雜合負(fù)荷值呈正相關(guān)，在實(shí)際育種過程中效果較差。而根據(jù)基因組信息，B品系的遺傳負(fù)荷值較A品系更低，因此選擇B作為自交起始品系更好。綜上分析，依據(jù)基因組信息進(jìn)行馬鈴薯二倍體育種是研究的新方向

。

表型
雜合負(fù)荷值	++++++	++
純合負(fù)荷值		++
遺傳負(fù)荷值		+++
根據(jù)表型選擇
根據(jù)基因組信息選擇