Question

8．某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀．抗病和感病由基因R 和r 控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因（D、d，E、e）控制，同時(shí)含有D 和E 表現(xiàn)為矮莖，只含有D 或E 表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖．現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種．請(qǐng)回答：
（1）自然狀態(tài)下該植物的基因型一般都是純合子．
（2）若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有不定向性、低頻性和多害少利性這三個(gè)特點(diǎn)．
（3）若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，從F₂代植株中選擇抗病矮莖（性狀）個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等使基因純合化的手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種．據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的年限越長(zhǎng)．若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F₁在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上F₂的表現(xiàn)型及比例為高莖：中莖：矮莖=1：6：9．
（4）若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有基因重組、細(xì)胞的全能性和染色體變異．請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程（說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例）．．

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析可知：抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀，遵循基因的自由組合定律．利用感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，培育純合的抗病矮莖品種的方法有：誘變育種、雜交育種和單倍體育種．
誘變育種能大幅度改變育種進(jìn)程，但是基因突變是不定向的，成功率低；雜交育種雖然時(shí)間比較長(zhǎng)，但是方法比較簡(jiǎn)單；單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，只是技術(shù)比較復(fù)雜，應(yīng)用到花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等手段．

解答 解：（1）由于該植物是自花且閉花授粉植物，所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子．
（2）誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性等特點(diǎn)，所以需要處理大量種子．
（3）如果采用雜交育種的方式，將上述兩個(gè)親本雜交，得F₁，F(xiàn)₁自交所得F₂中選出抗病矮莖個(gè)體（D_E_R_），再通過(guò)連續(xù)自交及逐代淘汰的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種（DDEERR）．一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進(jìn)行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種．若只考慮莖的高度，F(xiàn)₁（DdEe）在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)₂中表現(xiàn)型及比例為9矮莖（9D_E_）：6中莖（3D_ee、3ddE_）、1高莖（1ddee）．
（4）單倍體育種過(guò)程包括親本雜交、花藥離體培養(yǎng)、人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍等過(guò)程，其中親本雜交時(shí)涉及的原理是減數(shù)分裂；花藥離體培養(yǎng)過(guò)程中涉及的原理是細(xì)胞的全能性；人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍過(guò)程涉及的原理是染色體變異．單倍體育種的具體過(guò)程為：

故答案為：
（1）純
（2）不定向性、低頻性
（3）抗病矮莖       越長(zhǎng)       高莖：中莖：矮莖=1：6：9
（4）基因重組、細(xì)胞的全能性和染色體變異

點(diǎn)評(píng) 本題考查了生物學(xué)育種中的雜交育種、誘變育種、單倍體育種等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生識(shí)記和理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力，難度適中．