1、1生物变异在生产上的应用1.在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过 EMS 诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经 EMS 诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答:(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种和 育种技术。 (2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F 1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为 的个体自交,F 2中有抗性糯性个体,其比例是 。 (3)采用自交法鉴定 F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代
2、中没有表现型为 的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。 (4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得 ,将其和农杆菌的 用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助 连接,形成重组 DNA 分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。 答案 (1)单倍体 (2)抗性非糯性 3/16 (3)非抗糯性P 抗性糯性TtggF1 雌配子雄配子 Tg tgTgTTgg抗性糯性Ttgg抗性糯性tgTtgg抗性糯性ttgg非抗糯性抗性糯性非抗糯性=31(4)抗虫基因(或目的基因) Ti 质粒 DNA 连接酶2解析 本题
3、主要考查生物育种相关问题,其中涉及诱变育种、杂交育种、单倍体育种以及基因工程育种的相关知识。(1)个体丙是由二倍体花粉培育成的可育后代,花粉含一个染色体组,要想培育成可育二倍体,需经染色体加倍,由此推知获得丙的过程要运用单倍体育种技术。(2)纯合的非抗非糯性玉米(甲)基因型为 ttGG,经 EMS 诱变处理获得的抗性非糯性个体(乙)基因型应为 TtGG,非抗糯性个体(丙)的基因型为 ttgg。采用乙与丙杂交产生 F1,即TtGGttgg F1:TtGg、ttGg。在 F1的两种基因型个体中,只有基因型为 TtGg 个体自交,F2中才可出现抗性糯性个体,在 16 种组合中只有基因型为 TTgg(
4、1/16)和 Ttgg(2/16)的个体为抗性糯性个体,故其比例为 3/16。(3)若 F2中抗性糯性个体为杂合子 Ttgg,其自交后代会出现另一性状非抗糯性,遗传图解见答案。若 F2中抗性糯性个体为纯合子 TTgg,其自交后代就不会出现另一性状非抗糯性。(4)由于题述玉米不含抗虫基因,故通常需从其他物种获取抗虫基因(目的基因),然后将抗虫基因与农杆菌的 Ti 质粒连接,该过程用到限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶,最终形成重组 DNA 分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株,从而达到运用转基因技术改良题述玉米的抗虫性的目的。2.玉米(2N=20)雌雄同株异花,是重
5、要的粮食作物之一。请回答有关问题:(1)玉米体细胞有丝分裂后期有 种不同形态的染色体。基因型为 dd(矮秆)的玉米地里,偶然出现一株基因型为 Dddd 的四倍体玉米,该四倍体玉米的产生涉及的变异类型有 。假设同源染色体均两两联会,则该四倍体玉米产生的雄配子种类和比例是 。 (2)玉米籽粒的有色是独立遗传的三个显性基因互作的结果,基因型为 A_B_R_的植株籽粒均有色,其余基因型籽粒均无色。某有色籽粒植株(甲)与 aaBBrr(乙)、AAbbrr(丙)品系杂交,后代分别有 25%、50%的有色籽粒,请用遗传图解表示甲和乙杂交产生子代的过程(要求写出配子)。答案 B (1)10 基因突变和染色体畸
6、变(染色体数目变异或整倍体变异) Dddd=11(2)解析 (1)根据题意可知,玉米的染色体组成为 2N=20,由于玉米没有性染色体,一个染色体3组有 10 条染色体,因此玉米体细胞有丝分裂后期有 10 种不同形态的染色体。基因型为dd(矮秆)的玉米地里,偶然出现一株基因型为 Dddd 的四倍体玉米,该四倍体玉米的产生涉及的变异类型有基因突变和染色体畸变(染色体数目变异或整倍体变异)。假设同源染色体均两两联会,则该四倍体玉米产生的雄配子种类和比例是 Dddd=11。(2)分析题意可知,这三对基因遵循基因的自由组合定律,基因型为 A_B_R_的植株籽粒均有色,有色籽粒植株(甲)基因型为 A_B_R_,它与 aaBBrr(乙)杂交,后代有 25%的有色籽粒,由于乙中含有 BB 显性纯合基因,因此 25%=1/211/2,由此可以确定植株甲基因型为 AaB_Rr;而与 AAbbrr(丙)品系杂交,后代有 50%的有色籽粒,植株甲的基因型只能为 AaBBRr。遗传图解见答案部分。
