Question

1．科研小組通過如圖1所示的幾種育種方法，分別獲得了矮稈抗銹病新品種．已知高稈對(duì)矮稈為顯性（分別用E、e表示），抗銹病對(duì)不抗銹病為顯性（分別用F、f表示），兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上．回答下列相關(guān)問題：

（1）矮稈不抗銹病通過射線照射獲得植株B的原理是基因突變；此方法的優(yōu)點(diǎn)包括提高了突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型．
（2）獲得植株A所依據(jù)的原理是基因重組．F₂中能夠穩(wěn)定遺傳的植株A占的比例為$\frac{1}{16}$；淘汰F₂中其他3種類型，剩余的矮稈抗銹病植株在自交，則在的F₁的矮稈抗銹病植株中純合子所占的比例為$\frac{3}{5}$．重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，偶爾發(fā)現(xiàn)某一F₁植株（植株甲）自交，其后代只出現(xiàn)高稈抗銹病和矮稈不抗銹病，且比例為3：1，分析其原因，可能是植株甲中控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所在的染色體發(fā)生了易位（或染色體結(jié)構(gòu)變異）；請(qǐng)?jiān)趫D2中標(biāo)出植株甲體內(nèi)控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因E、e及F、f染色體上的位置．
（3）圖中①過程為花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素能誘導(dǎo)植株C染色體加倍是因?yàn)榍锼�仙素抑制紡錘體形成．培育植株D的育種方法為單倍體育種．

Answer 1

分析 分析題圖1可知，培育矮桿抗銹病植株A的過程是不同優(yōu)良性狀的親本進(jìn)行雜交得子一代，子一代自交的方法獲得，該育種方法是雜交育種方法，其原理是基因重組；由遺傳圖解可知，EEFF×eeff→EeFf→E_F_：E_ff：eeF_：eeff=9：3：3：1．培育矮稈抗銹病植株B的過程是由射線照射純種矮桿不抗銹病植株，選出矮稈抗銹病植株，該育種方法是誘變育種，其原理是基因突變．培育矮稈抗銹病植株D的過程是單倍體育種，C是用F₁植株花藥中的花粉細(xì)胞組織培養(yǎng)獲得的，其基因型DR、Dr、dR、dr四種，植株C是單倍體，高度不育，秋水仙素能抑制紡錘體的形成從而使染色體加倍，因此高度不育的植株C變成可育植株D可以采用適宜濃度的秋水仙素處理處理C幼苗的方法．

解答 解：（1）矮稈不抗銹病通過射線照射獲得植株B的原理是基因突變；此方法的優(yōu)點(diǎn)包括提高了突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型．
（2）獲得植株A是通過雜交育種的方法，其原理是基因重組．F₂中能夠穩(wěn)定遺傳的植株AeeFF占的比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{16}$；淘汰F₂中其他3種類型，剩余的矮稈抗銹病植株eeF_（eeFF：eeFf=1：2）再自交，F(xiàn)₃為FF=$\frac{1}{3}$+$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{2}$，F(xiàn)f=$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{3}$，則在F₃的矮稈抗銹病植株eeF_中純合子所占的比例為$\frac{3}{5}$．重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，偶爾發(fā)現(xiàn)某一F₁植株（植株甲）自交，其后代只出現(xiàn)高稈抗銹病和矮稈不抗銹病，且比例為3：1，分析其原因，可能是植株甲中控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所在的染色體發(fā)生了易位 （或染色體結(jié)構(gòu)變異）．在圖2中標(biāo)出植株甲體內(nèi)控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因E、e及F、f染色體上的位置圖形，具體見答案．
（3）圖中①過程為花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素能誘導(dǎo)植株C染色體加倍是因?yàn)榍锼�仙素抑制紡錘體形成．培育植株D的育種方法為單倍體育種．
故答案為：
（1）基因突變       提高了突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型
（2）基因重組        $\frac{1}{16}$         $\frac{3}{5}$          易位 （或染色體結(jié)構(gòu)變異）   圖形如下：
（合理即可）

（3）花藥離體培養(yǎng)        秋水仙素抑制紡錘體形成        單倍體育種

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查生物變異及其應(yīng)用，要求考生識(shí)記生物變異的類型及特點(diǎn)，掌握生物變異在育種工作中的應(yīng)用，意在考查考生的識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，準(zhǔn)確判斷問題的能力，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．