我國(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó).創(chuàng)新育種是解決糧食問(wèn)題的重要途徑,請(qǐng)用所學(xué)遺傳學(xué)知識(shí)解決下列育種問(wèn)題.
Ⅰ.玉米是我國(guó)重要的糧食作物。已知植株長(zhǎng)節(jié)(A)對(duì)短節(jié)(a)為顯性,胚乳黃色(B)對(duì)白色(b)為顯性,植株紫色(C)對(duì)綠色(c)為顯性,胚乳非耦性(D)對(duì)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(hào)),據(jù)圖1回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)讓純合的植株長(zhǎng)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(jìn)行雜交,從F2中選擇長(zhǎng)節(jié)胚乳糯性的植株,通過(guò)
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(zhǎng)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(jìn)行雜交,F(xiàn)2中部分個(gè)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(guò)程中一對(duì)6號(hào)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(lèi)型的配子
在減數(shù)分裂過(guò)程中一對(duì)6號(hào)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(lèi)型的配子
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Ⅱ.雜交育種工作的關(guān)鍵步驟是去雄,人工去雄耗時(shí)費(fèi)力,生產(chǎn)上需要培育雄性不育系。
(1)現(xiàn)有一個(gè)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(gè)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(guò)步驟2,步驟3最終得到B的雄性不育系。請(qǐng)將圖2中的F和B雄性不育系基因或染色體補(bǔ)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、F2)母本 F2(子代)
F2(子代)
,父本 B品
B品
。步驟3需要連續(xù)進(jìn)行4~6年,育種周期長(zhǎng)。
(2)研究人員發(fā)現(xiàn),CENH3基因突變體會(huì)導(dǎo)致早期胚死亡,通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)此突變基因進(jìn)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(lái)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(qǐng)寫(xiě)出簡(jiǎn)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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