15.玉米基因圖譜已經(jīng)繪出,這一成果將有助于科學(xué)家們改良玉米和其他谷類糧食作物(水稻、小麥和大麥)的品種。研究者說,現(xiàn)在科學(xué)家可以對(duì)玉米基因組進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的研究,幫助找到改良品種、增加產(chǎn)量和抵抗干旱與疾病的新方法。
(1)作物基因圖譜主要研究基因的定位,以及基因中________的排列順序等。在基因表達(dá)過程中,一種氨基酸可以對(duì)應(yīng)幾個(gè)密碼子,這一現(xiàn)象叫密碼子的簡并性。你認(rèn)為密碼子的簡并性對(duì)生物的遺傳有什么意義?___________________________。
(2)用玉米作原料進(jìn)行酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,可幫助解決日益緊張的能源問題,酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生乙醇的條件是________________________。
(3)現(xiàn)有3個(gè)純種品系的玉米,其基因型分別是甲aaBBCC、乙AAbbCC和丙AABBcc。基因a、b、c所決定的性狀可提高玉米的市場價(jià)值,請(qǐng)回答下列問題。
(假定三個(gè)基因是獨(dú)立遺傳的,玉米可以自交和雜交)
①獲得aabbcc個(gè)體的雜交方案有多種,請(qǐng)補(bǔ)全下面的雜交育種方案。
第一年,______________________________;
第二年,種植F1和純系乙(丙、甲),讓F1與純系乙(丙、甲)雜交,獲得F2種子;
第三年,____________________________;
第四年,種植F3,植株長成后,選擇由基因型aabbcc決定的表現(xiàn)型個(gè)體,使其自交,保留種子。
、诖穗s交育種方案中,由基因型aabbcc決定的表現(xiàn)型個(gè)體出現(xiàn)的概率是____________。
(4)玉米中aa基因型植株不能長出雌花而成為雄株,而基因B控制的性狀是人類所需要的某種優(yōu)良性狀,F(xiàn)有基因型為aaBb的植株,要在短時(shí)間內(nèi)獲得大量具有這種優(yōu)良性狀的純合雄性植株,請(qǐng)你寫出簡要的實(shí)驗(yàn)方案:
①____________________________。
、谟们锼伤靥幚韱伪扼w使其加倍成純合的二倍體,選取aaBB性狀的植株。
③______________________。
解析 甲、丙雜交后獲得F1種子,F(xiàn)1與純系乙雜交,獲得F2種子,其中AABbCC、AABbCc、AaBbCC、AaBbCc各占,讓其自交得F3,只有AaBbCc的自交后代中會(huì)出現(xiàn)aabbcc,且概率為×=。利用雜合子培育具備優(yōu)良性狀的純合子時(shí),用單倍體育種方法可縮短育種年限。
答案 (1)脫氧核苷酸(堿基) 基因中堿基(對(duì))的改變會(huì)導(dǎo)致遺傳密碼改變,但是由于密碼子的簡并性,翻譯成的氨基酸不一定改變,從而保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性 (2)無氧 (3)①甲與丙(或甲與乙或乙與丙)雜交,獲得F1種子 種植F2,讓F2自交,獲得F3種子、
(4)①取該植株的花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株幼苗 ③將②中選取的植株利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)