非选择题-解答题 较难0.4 引用2 组卷193
地下茎是许多植物维持多年生的重要器官,对地下茎的研究是解决一年生水稻实现多年生长的关键。我国科研人员展开了培育多年生水稻的相关研究,以节约劳动力、种子等生产成本。
(1)将无地下茎的优质籼稻RD23品系与具有地下茎的近缘种野生稻杂交,获得了有地下茎的植株F1,F1自交,获得的F2中有地下茎的122株,无地下茎的106株,性状分离比约为9:7。根据F1、F2的表型及比例可以做出的判断是___________ 。
(2)研究者找到了相关基因,验证了上述判断,但对F2个体的检测发现有少数基因型与表型不符的个体,研究者提出了下面两种假设。
假设一:地下茎性状受到环境因素的影响。
假设二:有其它基因参与了此性状的调控。
对F2中基因型推断应该有地下茎,实际却没有地下茎的个体进行深入研究,结果显示该类个体中来自优质籼稻RD23品系染色体的比例远大于其他个体,此数据更支持假设___________ (填“一”或“二”)。
请选择优质籼稻RD23品系、野生稻和F1中部分或全部水稻作为材料,设计一代杂交实验验证此假设__________ 。(写出实验思路和预期结果)
(3)为了进一步分析地下茎的遗传机理,科研人员检测了亲本P1和P2,F1和F2群体的某种遗传标记(特定片段长度代表遗传标记所在的位点的遗传物质来源),部分植株检测结果如下。__________ ,可判断某遗传标记所在位点附近的基因不影响地下茎性状的出现。
(4)请根据上述已有材料,设计育种方案,通过多代杂交和筛选,培育出能稳定遗传的多年生优质籼稻RD23品系。简要写出育种方案__________ 。
(1)将无地下茎的优质籼稻RD23品系与具有地下茎的近缘种野生稻杂交,获得了有地下茎的植株F1,F1自交,获得的F2中有地下茎的122株,无地下茎的106株,性状分离比约为9:7。根据F1、F2的表型及比例可以做出的判断是
(2)研究者找到了相关基因,验证了上述判断,但对F2个体的检测发现有少数基因型与表型不符的个体,研究者提出了下面两种假设。
假设一:地下茎性状受到环境因素的影响。
假设二:有其它基因参与了此性状的调控。
对F2中基因型推断应该有地下茎,实际却没有地下茎的个体进行深入研究,结果显示该类个体中来自优质籼稻RD23品系染色体的比例远大于其他个体,此数据更支持假设
请选择优质籼稻RD23品系、野生稻和F1中部分或全部水稻作为材料,设计一代杂交实验验证此假设
(3)为了进一步分析地下茎的遗传机理,科研人员检测了亲本P1和P2,F1和F2群体的某种遗传标记(特定片段长度代表遗传标记所在的位点的遗传物质来源),部分植株检测结果如下。
(4)请根据上述已有材料,设计育种方案,通过多代杂交和筛选,培育出能稳定遗传的多年生优质籼稻RD23品系。简要写出育种方案
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水稻是一种雌雄同株的植物。育种工作者发现一株水稻突变体S(正常为野生型)该突变体花粉粒数目减少,部分花粉粒败育。为研究突变基因的遗传特点和分子机制,科研人员进行了如下研究。
(1)据上表结果分析,显性性状是__________ ,判断依据是____________________ 。研究人员发现野生稻品种甲7号染色体上具有抗病基因M,突变体乙染色体相应位置为隐性基因,将甲、乙杂交,F1自交,用PCR方法检测F2群体中植株的基因型,发现不同基因型个体数如下:MM有65株,Mm有78株,mm有11株。Fl产生的雌配子育性正常,而带有m基因的花粉成活率很低,含m的花粉有__________ 不育。
(2)SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体的SR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者利用水稻3号、4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增,对野生型和突变体S杂交后代的SSR分析结果如下图所示。
据图判断,突变基因位于__________ 号染色体上,依据是____________________ ;推测F2中突变体的4号染色体SSR扩增结果应有__________ 种,且比例为__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/24/2879588821368832/2883198182137856/STEM/e9636ab1e4b44800ab446bedc986163c.png?resizew=541)
(3)研究发现,突变体S的R5基因起始密码子对应的ATG上游30bp处,有1214bp序列插入,R5基因启动子序列中存在高温响应元件及大量光响应元件(“响应元件是启动子内的一段DNA序列,与特异的转录因子结合,调控基因的转录),这说明其表达可能受温度和光照等环境因素的影响。请推测突变体S花粉数目减少,部分花粉败育的原因______________________________ 。
(4)科研人员在实验室分离到两种纯合雄性不育水稻(分别用株系N、株系R表示),这两种株系的不育性状各由1对等位基因控制,且均为隐性突变所致。研究表明株系R经低温处理可以恢复育性。请利用株系N、R设计杂交实验来推断两对基因在染色体上的位置关系。(写出实验思路)
杂交编号 | 杂交组合 | F1表型 | F2表型 |
杂交Ⅰ | 突变体S♂×野生型♀ | 野生型 | 野生型171 突变型57 |
杂交Ⅱ | 突变型S♀×野生型♂ | 野生型 | 野生型155 突变型51 |
(1)据上表结果分析,显性性状是
(2)SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体的SR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者利用水稻3号、4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增,对野生型和突变体S杂交后代的SSR分析结果如下图所示。
据图判断,突变基因位于
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/24/2879588821368832/2883198182137856/STEM/e9636ab1e4b44800ab446bedc986163c.png?resizew=541)
(3)研究发现,突变体S的R5基因起始密码子对应的ATG上游30bp处,有1214bp序列插入,R5基因启动子序列中存在高温响应元件及大量光响应元件(“响应元件是启动子内的一段DNA序列,与特异的转录因子结合,调控基因的转录),这说明其表达可能受温度和光照等环境因素的影响。请推测突变体S花粉数目减少,部分花粉败育的原因
(4)科研人员在实验室分离到两种纯合雄性不育水稻(分别用株系N、株系R表示),这两种株系的不育性状各由1对等位基因控制,且均为隐性突变所致。研究表明株系R经低温处理可以恢复育性。请利用株系N、R设计杂交实验来推断两对基因在染色体上的位置关系。(写出实验思路)
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