Question

控制豌豆高莖（D）和矮莖（d）的基因位于第4號染色體上，控制圓粒（R）和皺粒（r）的基因位于第7號染色體上．高莖豌豆的產(chǎn)量更高，皺粒豌豆的蔗糖含量高，味道更甜．現(xiàn)有高莖圓粒和矮莖皺粒兩個純合豌豆品種，欲通過傳統(tǒng)的雜交育種方法，利用四年時間培育出高莖皺粒豌豆新品種．以下是某同學設(shè)計的簡單的育種計劃，請將該計劃補充完整并進行相關(guān)的分析：
Ⅰ、育種計劃
第一年：①將上述兩品種的豌豆種子分別種植在不同地塊上，獲得親本植株．
②若以高莖豌豆為母本，則需在

 

以前對母本進行人工去雄和套袋操作；
③在適宜時期取矮莖皺粒豌豆的花粉對母本進行人工授粉；
④收獲F₁種子．
第二年：①種植F₁種子，獲得F₁植株．任其自交，獲得F₂種子；
②選出F₂種子中的

 

，這樣的種子約占F₂種子總數(shù)的

 

．
第三年：①種植第二年選出的F₂種子，獲得F₂植株；
②只保留F₂植株中的

 

．
③任其自交，產(chǎn)生F₃種子，將每株F₂產(chǎn)生的種子單獨收獲，獲得多份F₃種子．
第四年：①取適當份數(shù)的F₃種子分別種植在不同地塊上，獲得F₃植株；
②任其自交產(chǎn)生F₄種子，從不發(fā)生性狀分離的地塊上獲得所需純種；
Ⅱ、相關(guān)分析：
（1）雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學原理是基因重組，結(jié)果導致F₂中出現(xiàn)新的

 

．
（2）在此育種計劃中，F(xiàn)₂種子將出現(xiàn)

 

種基因型，F(xiàn)₃種子將出現(xiàn)

 

種基因型．

Answer 1

考點：雜交育種

專題：

分析：根據(jù)該同學的實驗方案可以看出，該同學利用了雜交育種的方法．實驗中首先選出矮莖植株（dd），然后在后代（DD、Dd）中通過自交的方法選育出純合的DD植株．關(guān)鍵是能夠結(jié)合育種過程動筆寫出當年獲得種子的基因型，進而進行相關(guān)計算．

解答： 解：解：Ⅰ、第一年：豌豆是嚴格的自花傳粉植物，為避免其自花傳粉，所以自花傳粉前需對高莖的母本進行人工去雄和套袋處理．
第二年：由于F₁（DdRr）自交獲得的F₂中皺粒種子的基因型為

1

16

DDrr、

1

8

Ddrr、

1

16

ddrr，即皺粒種子占

1

4

．
第三年：由于第二年中保留的是皺粒種子，皺粒種子中DDrr：Ddrr：ddrr=1：2：1，因此對于F₂植株，可以觀察出其植株的高矮，淘汰矮莖植株，保留高莖植株．
第四年：種植F₃圓粒種子后長出的植株中肯定有發(fā)生性狀分離的，即DdRr、DdRR自交獲得的后代，而DDRR自交的后代不發(fā)生性狀分離，獲得所需的純種．
Ⅱ．相關(guān)分析
（1）雜交育種的原理是基因重組，通過雜交和自交，F(xiàn)₂中出現(xiàn)了親本所沒有的新的重組性狀組合．
（2）F₁（DdRr）自交獲得的F₂種子的基因型共有3×3=9種；F₃的種子將會出現(xiàn)DD、Dd、dd3種基因型．
故答案是：
Ⅰ、第一年：②自花傳粉
第二年：②皺粒（種子）    

1

4

第三年：②高莖（植株）
Ⅱ、（1）性狀組合
（2）9      3

點評：本題考查雜交育種的相關(guān)知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．