Question

19．現(xiàn)有兩純種小麥，一純種小麥性狀是高稈（D），抗銹�。═）；另一純種小麥的性狀是矮稈（d），易染銹�。╰）（兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳）．育種專家提出了如圖I、II兩種育種方法以獲得小麥新品種，問：

（1）要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法是Ⅰ，該方法稱單倍體育種，依據(jù)的變異原理是染色體變異．方法Ⅱ所示的育種方法是雜交育種，依據(jù)的變異原理是基因重組．
（2）圖中①和④的基因組成分別為DT和ddTT；
（3）（二）過程中，D和d的分離發(fā)生在減Ⅰ后期（時(shí)期），（三）過程采用的操作稱為花藥離體培養(yǎng)，獲得的植株往往表現(xiàn)為弱小，高度不育等特點(diǎn)．（四）過程所作的處理是秋水仙素處理單倍體幼苗；使用的藥劑的作用是抑制紡錘體的形成．
（4）方法Ⅱ一般從F₁經(jīng)（五）過程后開始選種，這是因?yàn)镕₁自交后發(fā)生性狀分離．（五）過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合體占$\frac{1}{3}$，若要在其中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種，最簡(jiǎn)便的方法是自交，讓F₁按該方法經(jīng)（五）（六）過程連續(xù)進(jìn)行2代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占$\frac{1}{2}$．
（5）如將方法I中獲得的③⑤植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代基因型及比例為DDtt：Ddtt：ddtt=1：2：1．
（6）圖示的兩種育種方法都以親本雜交開始，這樣做的目的是使兩個(gè)親本中控制優(yōu)良性狀的基因集中在F₁體細(xì)胞內(nèi)，繼而F₁產(chǎn)生配子時(shí)同源染色體的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體的非等位基因自由組合．
（7）除上述方法外，也可將高桿抗銹病純種小麥用γ射線等照射獲得矮抗是由于發(fā)生了基因突變，某些化學(xué)物質(zhì)也能引起這種變化，請(qǐng)列舉二種亞硝酸、硫酸二乙脂，但一般說來，這種情況不容易發(fā)生，因?yàn)榛�因突變率低，是不定向的�?

Answer 1

分析 四種育種方法的比較如下表：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	雜交→自交→選優(yōu)	輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）

根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中Ⅰ育種方法是的單倍體育種，Ⅱ育種方法為雜交育種．明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，方法Ⅰ為單倍體育種，單倍體育種的依據(jù)的是染色體數(shù)目變異，即由未受精的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的個(gè)體，其最大優(yōu)點(diǎn)是能明顯地縮短育種年限；方法Ⅱ?yàn)殡s交育種，依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因重組，即在形成配子，等位基因彼此分開，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自由的組合．
（2）圖中①為配子，基因型為DdTt的F₁減數(shù)分裂可產(chǎn)生4種配子（DT、Dt、dT、dt）．因?yàn)棰俳?jīng)過花藥離體培養(yǎng)和染色體加倍后形成DDTT，故①的基因型為DT；圖中④是由配子②染色體數(shù)目加倍而成，配子②是dT，所以④的基因型為ddTT．
（3）（二）過程是減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，D和d是等位基因，分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期；（三）過程是獲得單倍體幼苗，常采用的方法稱為花藥離體培養(yǎng)；（四）過程是使染色體數(shù)目加倍，最常用的化學(xué)藥劑是秋水仙素．使用的藥劑的作用是抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍．
（4）由于F₁自交后發(fā)生性狀分離，所以從F₁經(jīng)（五）過程后開始選種．（五）過程產(chǎn)生的矮稈抗銹病植株基因型為ddTT和ddTt，其中純合子占$\frac{1}{3}$．如果讓F₁按（五）、（六）過程連續(xù)自交兩代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占$\frac{1}{3}×$1+$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}$=$\frac{1}{2}$．
（5）如將方法Ⅰ中獲得的③⑤植株的基因型分別是DDtt、ddtt，二者雜交，再讓所得到的后代（Ddtt）自交，則后代的基因型及其比例為 DDtt：Ddtt：ddtt=1：2：1．
（6）圖示的兩種育種方法都以親本雜交開始，這樣做的目的是使兩個(gè)親本中控制優(yōu)良性狀的基因集中在F₁體細(xì)胞內(nèi)，繼而F₁產(chǎn)生配子時(shí)同源染色體的等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體的非等位基因自由組合．
（7）除上述方法外，也可將高桿抗銹病純種小麥用γ射線等照射獲得矮抗是由于發(fā)生了基因突變，某些化學(xué)物質(zhì)如亞硝酸、硫酸二乙脂等也能引起這種變化．由于基因突變率低，且具有不定向，所以一般說來，這種情況不容易發(fā)生．
故答案為：
（1）Ⅰ單倍體育種   染色體變異   雜交育種    基因重組   
（2）DT   ddTT  
（3）減Ⅰ后期   花藥離體培養(yǎng)   弱小，高度不育   秋水仙素處理單倍體幼苗   抑制紡錘體的形成  
（4）F₁自交后發(fā)生性狀分離  $\frac{1}{3}$  自交   $\frac{1}{2}$  
（5）DDtt：Ddtt：ddtt=1：2：1  
（6）等位基因   非同源染色體的非等位基因   
（7）基因突變  亞硝酸、硫酸二乙脂 基因突變率低，是不定向的

點(diǎn)評(píng) 本題考查育種的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．