傳統(tǒng)栽培馬鈴薯是同源四倍體，基因組復雜，導致育種進程十分緩慢。我國“優(yōu)薯計劃”，用二倍體馬鈴薯替代四倍體，用種子繁殖替代薯塊無性繁殖，徹底變革馬鈴薯的育種方式。
（1）栽培馬鈴薯為同源四倍體，同源染色體相同位置上最多存在 44個等位基因，如果不考慮交換，該植株減數(shù)分裂后將產生 66種配子類型，因此四倍體雜交后代雜合種類多，產量高，品質好等優(yōu)良性狀無法通過自交或者雜交來保存。
（2）栽培馬鈴薯的紫莖與綠莖互為 相對性狀相對性狀，純合紫莖RRRR與純合綠莖rrrr雜交，F(xiàn)1基因型為 RRrrRRrr，F(xiàn)1植株與綠莖雜交F2紫莖比例為56，該數(shù)據是否支持“F1植株在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會后平均分配且隨機移向細胞兩極”的推測，請用遺傳圖解證明你的判斷。
（3）科研人員嘗試用二倍體馬鈴薯替代四倍體進行育種，但二倍體馬鈴薯普遍存在自交不親和現(xiàn)象（即自花傳粉后不產生種子），育種十分困難。我國科研人員培育出二倍體自交親和植株RH，利用它進行育種?？蒲腥藛T用RH與自交不親和植株進行雜交，實驗結果如圖1所示。
①自交親和與自交不親和由一對等位基因控制。研究人員推測，自交親和是 顯性顯性性狀，判斷依據是 F1自交親和植株的自交后代既有純合子也有雜合子F1自交親和植株的自交后代既有純合子也有雜合子。
②F1中自交親和的植株自交，子代未出現(xiàn)3：1的性狀分離比，請嘗試作出合理解釋。 含有隱性基因的雌配子或雄配子不能完成受精含有隱性基因的雌配子或雄配子不能完成受精。
（4）除自交不親和外，二倍體馬鈴薯還存在自交衰退現(xiàn)象。馬鈴薯在長期的無性繁殖過程中，累積了大量的隱性有害突變以雜合子形式存在。馬鈴薯易出現(xiàn)自交衰退的現(xiàn)象，其原因可能是 雜合子中的隱性有害基因自交后會形成純合子，表現(xiàn)出不利性狀雜合子中的隱性有害基因自交后會形成純合子，表現(xiàn)出不利性狀。
（5）雜合狀態(tài)下的有害突變（被掩蓋）稱為雜合負荷，純合狀態(tài)下的有害突變稱為純合負荷。兩者共同決定了遺傳負荷（由于有害等位基因的存在而使群體適應度下降的現(xiàn)象，即遺傳負荷值越大，對環(huán)境的適應能力越弱）。為了選擇更適合作為自交親本育種的馬鈴薯，研究人員進行了多品系二倍體馬鈴薯全基因組測序及與表型的關聯(lián)性的研究，統(tǒng)計了大量二倍體中遺傳負荷與雜合負荷及純合負荷之間的關系（如圖2），雜合負荷及純合負荷之間的關系（如圖3）。請選擇①或者②任意一題作答。
①有的育種工作者認為“為使后代適應性更強，應該選擇長勢較好，塊莖較大的表型優(yōu)良的二倍體個體作為自交育種的起始品系?！睋D2、圖3分析，請你對該觀點作出評價，并說明理由。該觀點不正確。為使后代適應性更強，自交育種的起始品系應選擇遺傳負荷值較低的二倍體，從圖2中可知，遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，而與純合負荷值呈負相關。從圖3中可知，純合負荷值與雜合負荷值呈負相關，因此應選擇純合負荷值高，雜合負荷值低的起始品系其遺傳負荷低（1分）。這樣的品系因純合負荷值高，有較多純合的有害突變，應為表現(xiàn)長勢較弱，塊莖較小的個體該觀點不正確。為使后代適應性更強，自交育種的起始品系應選擇遺傳負荷值較低的二倍體，從圖2中可知，遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，而與純合負荷值呈負相關。從圖3中可知，純合負荷值與雜合負荷值呈負相關，因此應選擇純合負荷值高，雜合負荷值低的起始品系其遺傳負荷低（1分）。這樣的品系因純合負荷值高，有較多純合的有害突變，應為表現(xiàn)長勢較弱，塊莖較小的個體。
②為了選擇更適合作為自交親本育種的馬鈴薯，得到A、B兩類植株的信息如下表，據圖2、圖3，請在表格中用“+”表示相關負荷值：用“√”表示根據表型和基因組信息可能作出的自交育種材料選擇，并說明理由。根據表型可知A品系馬鈴薯長勢較好、塊莖較大，選擇該品系自交，基于基因重組可能選擇出優(yōu)質品系，但由于遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，在實際育種過程中效果較差。而根據基因組信息，B品系的遺傳負荷值較A品系更低，因此選擇B作為自交起始品系更好。綜上分析，依據基因組信息進行馬鈴薯二倍體育種是研究的新方向根據表型可知A品系馬鈴薯長勢較好、塊莖較大，選擇該品系自交，基于基因重組可能選擇出優(yōu)質品系，但由于遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，在實際育種過程中效果較差。而根據基因組信息，B品系的遺傳負荷值較A品系更低，因此選擇B作為自交起始品系更好。綜上分析，依據基因組信息進行馬鈴薯二倍體育種是研究的新方向。
5
6
| 表型 |
|
|
| 雜合負荷值 | ++++++ | ++ |
| 純合負荷值 | ++ | |
| 遺傳負荷值 | +++ | |
| 根據表型選擇 | ||
| 根據基因組信息選擇 |
【答案】4；6；相對性狀；RRrr；顯性；F1自交親和植株的自交后代既有純合子也有雜合子；含有隱性基因的雌配子或雄配子不能完成受精；雜合子中的隱性有害基因自交后會形成純合子，表現(xiàn)出不利性狀；該觀點不正確。為使后代適應性更強，自交育種的起始品系應選擇遺傳負荷值較低的二倍體，從圖2中可知，遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，而與純合負荷值呈負相關。從圖3中可知，純合負荷值與雜合負荷值呈負相關，因此應選擇純合負荷值高，雜合負荷值低的起始品系其遺傳負荷低（1分）。這樣的品系因純合負荷值高，有較多純合的有害突變，應為表現(xiàn)長勢較弱，塊莖較小的個體；根據表型可知A品系馬鈴薯長勢較好、塊莖較大，選擇該品系自交，基于基因重組可能選擇出優(yōu)質品系，但由于遺傳負荷值與雜合負荷值呈正相關，在實際育種過程中效果較差。而根據基因組信息，B品系的遺傳負荷值較A品系更低，因此選擇B作為自交起始品系更好。綜上分析，依據基因組信息進行馬鈴薯二倍體育種是研究的新方向
【解答】
【點評】
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