题目
2019 年 9 月 29 日,袁隆平院士荣获 “ 共和国勋章 ” 。据统计,他培育的杂交水稻在我国每年增产的稻谷可多养活 8000 万人。袁隆平院士毕生追求 “ 禾下乘凉梦 ” ,期待超级杂交稻比高粱还高,可以坐在瀑布般的稻穗下乘凉。这个梦想,期待有科学追求的你去实现!水稻有高杆的,也有矮杆的,现用高杆水稻和矮杆水稻进行杂交实验,结果如表所示。请分析作答: 组别 亲代 子代 父本 母本 高杆(株) 矮杆(株) 甲 高杆 矮杆 787 0 乙 矮杆 矮杆 0 882 丙 甲组子代 甲组子代 m n ( 1 )水稻的体细胞中有 12 对染色体,形成的生殖细胞中有 _________ 条染色体。 ( 2 )水稻的高杆和矮杆是一对相对性状,根据组别 _______ 可判断出高杆是 _________ 性状。 ( 3 )若控制稻杆高矮的基因用 D , d 表示,则组别乙的父本和母本的基因组成分别是 _________ 。 ( 4 )若组别丙的子代总数为 868 株,根据遗传规律推算,理论上数据 m 为 _________ 株, m 中与组别甲的父本基因组成相同的概率是 ____________ 。 ( 5 )袁隆平院士及其团队利用野生耐盐碱水稻和高产杂交水稻培育出耐盐碱的高产杂交水稻品种 —— 海水稻,这种变异 ______ (填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )遗传,原因是这种变异是 ______ 引起的。
答案: ( 1 ) 12 ( 2 ) 甲 显性 ( 3 ) dd 、 dd ( 4 ) 651 1/3 ( 5 ) 能 遗传物质改变 【分析】 1 .生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。 2 .可遗传变异是由于遗传物质的改变引起的,可遗传给后代。不可遗传的变异是单纯由环境引起的变异,不可遗传给后代。 ( 1 ) 在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体要减少一半,而且不是任意的一半,是每对染色体中的一条分别进入不同的精子或卵细胞中。染色体上的基因随着这对染色体的分开而分离,分别进入到不同的精子或卵细胞中。即生殖细胞中的染色体是体细胞的一半。所以,水稻的体细胞中有 12 对染色体,形成的生殖细胞中有 12 条染色体。 ( 2 ) 在一对相对性状的遗传过程中,亲代有二种性状,而子代只有一种性状,子代表现的性状是显性性状,在子代中没有出现的是隐性性状。亲代的基因组成是纯合体。所以,表格中图甲组的遗传现象(亲代:高杆 × 矮杆 → 子代:全是高杆),可推知高杆是显性性状(基因组成可表示为 DD 或 Dd ),高杆是隐性性状(基因组成可表示为 dd )。 ( 3 ) 当生物的性状由一对显性基因(如 DD )控制时,它表现为显性性状;当生物的性状由一个显性基因和一个隐性基因(如 Dd )控制时,它表现为显性性状;当生物的性状由一对隐性基因(如 dd )控制时,表现为隐性性状。所以,若控制稻杆高矮的基因用 D , d 表示,则组别乙的父本(矮杆)和母本(矮杆)都是隐性性状,其基因组成分别是 dd 、 dd 。 ( 4 ) 隐性性状(矮杆)一旦表现,必定是隐性纯合子 ( 用 dd 表示 ) 。因而由隐性纯合子能推知其亲代或后代体细胞中至少含有一个隐性基因( d )。因此,由甲组的遗传现象(亲代:高杆 × 矮杆 → 子代:全是高杆),可推知全是高秆的子代基因组成是 Dd , d 基因遗传自矮杆母本, D 基因遗传自高杆父本,故高秆父本不含 d 基因,只有 D 基因,其基因组成为 DD 。 由此可知,丙组的遗传图解如下: 所以,若组别丙的子代总数为 868 株,根据遗传规律推算,理论上数据 m (高杆)为: 868×3÷4=651 株, m (高秆)中与组别甲的父本( DD )基因组成相同的概率是 1/3 。 ( 5 ) 生物的变异是由于遗传物质发生改变(遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等)引起的,这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。而杂交育种是利用基因在亲子代之间的传递规律,使亲代的基因重组,产生稳定的、可以遗传的、具有优良性状的新品种。所以,袁隆平院士及其团队利用野生耐盐碱水稻和高产杂交水稻培育出耐盐碱的高产杂交水稻品种 —— 海水稻,这种变异能遗传,原因是这种变异是遗传物质改变引起的。