科研人員研究了zm3基因在種子形成過程中的作用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)玉米(2n=20)是一種雌雄同株異花植物,現(xiàn)有兩種野生的純合玉米品系LH4和ZD8??蒲腥藛T對品系LH4進行誘變,獲得了zm3基因突變的純合玉米品系zm3。利用這三種品系玉米進行實驗,并對所結種子發(fā)育是否出現(xiàn)異常進行統(tǒng)計,結果如表所示。
雜交組合組別 |
母本 |
父本 |
F1有無種子發(fā)育異?,F(xiàn)象 |
1 |
LH4 |
LH4 |
無 |
2 |
LH4 |
zm3 |
有 |
3 |
ZD8 |
LH4 |
無 |
4 |
ZD8 |
zm3 |
有 |
5 |
zm3 |
LH4 |
無 |
由表中數(shù)據(jù)可知,zm3只有作為
父本
父本
時可引起子代種子發(fā)育異常。
(2)科研人員對雜交3、4中F
1個體的細胞中的DNA含量進行了檢測,結果如圖1所示。
據(jù)圖推測zm3可能誘導產生單倍體的子代,判斷的依據(jù)是
親本和雜交3的F1的大多數(shù)細胞中DNA含量為400,而雜交4的F1中出現(xiàn)了DNA含量為200的細胞
親本和雜交3的F1的大多數(shù)細胞中DNA含量為400,而雜交4的F1中出現(xiàn)了DNA含量為200的細胞
。
(3)由圖1結果推測:雜交4子代中產生了單倍體。為確定該推測,對其親本和子代進行品系特異DNA片段的檢測,結果如圖2所示。
①由圖可知F
1-1、F
1-2中,
F1-1
F1-1
是單倍體。結合(2)解釋出現(xiàn)單倍體的原因是zm3誘導
母本ZD8的卵細胞
母本ZD8的卵細胞
直接發(fā)育成單倍體種子。
②F
1中二倍體自交產生的F
2(二倍體)中電泳有一條條帶的個體所占比例約為
。
(4)已有的兩種品系各有優(yōu)點,LH4品系抗倒伏(隱性性狀)、ZD8品系抗病(顯性性狀)。利用其F
1的花藥離體培養(yǎng)進行單倍體育種獲得抗倒伏、抗病玉米種子的操作復雜,實驗要求高??梢岳蒙鲜鲅芯砍晒?,將LH4品系和ZD8品系進行雜交獲得F
1,將
F1
F1
為母本,
zm3
zm3
為父本,獲得F
2,篩選出F
2中的單倍體,對其染色體進行加倍,通過表型篩選出抗倒伏、抗病的玉米自交留種即可。