Question

9．傳統(tǒng)的農(nóng)作物育種途徑往往是通過(guò)雜交獲得，隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的培育途徑逐漸被拓寬．目前培育農(nóng)作物新品種的途徑被廣泛應(yīng)用．如圖為水稻的幾種不同育種方法示意圖．據(jù)圖回答：

（1）圖中A、D方向所示的途徑表示雜交育種方式，A→B→C途徑表示單倍體育種方式．這兩種育種方式相比較，后者優(yōu)越性主要表現(xiàn)在明顯縮短育種年限．
（2）B常用方法為花藥離體培養(yǎng)，C、F過(guò)程中最常用的藥劑是秋水仙素．
（3）圖中E常用各種射線照射或者用亞硝酸等處理，此種育種方法利用的遺傳學(xué)原理是基因突變．
（4）由G的過(guò)程涉及的生物工程技術(shù)為基因工程．
（5）上述育種過(guò)程中均用到了基因重組原理的是（填字母）A、D、G．
（6）G所示過(guò)程可以采用花粉粒通道法，這是基因工程操作“四步曲”的目的基因?qū)�入受體細(xì)胞環(huán)節(jié)，此外基因工程還有三個(gè)步驟分別是提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因的檢測(cè)與鑒定．

Answer 1

分析 1、五種育種方法的總結(jié)：
雜交育種原理：基因重組（通過(guò)基因分離、自由組合或連鎖交換，分離出優(yōu)良性狀或使各種優(yōu)良性狀集中在一起）．
誘變育種原理：基因突變，方法：用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙脂等）來(lái)處理生物，使其在細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生差錯(cuò)，從而引起基因突變，舉例：太空育種、青霉素高產(chǎn)菌株的獲得．
單倍體育種原理：染色體變異，方法與優(yōu)點(diǎn)：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，優(yōu)點(diǎn)  明顯縮短育種年限，原因是純合體自交后代不發(fā)生性狀分離．
多倍體育種：原理：染色體變異，方法：最常用的是利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗．秋水仙素能抑制有絲分裂時(shí)紡綞絲的形成，染色體不能移動(dòng)，使得已經(jīng)加倍的染色體無(wú)法平均分配，細(xì)胞也無(wú)法分裂．當(dāng)秋水仙素的作用解除后，細(xì)胞又恢復(fù)正常的生長(zhǎng)，然后再?gòu)?fù)制分裂，就能得到染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞．如八倍體小黑麥的獲得和無(wú)籽西瓜的培育成功都是多倍體育種取得的成就．
基因工程育種原理：DNA重組技術(shù)（屬于基因重組范疇）方法：按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀．操作步驟包括：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與表達(dá)等．舉例：能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得，抗蟲(chóng)棉，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等．
2、根據(jù)題意和圖示分析可知：AD為雜交育種，ABC為單倍體育種，E為誘變育種，F(xiàn)為多倍體育種，GHIJ是基因工程育種．

解答 解：（1）兩個(gè)親本有性雜交，再讓雜種子一代自交的育種方法為雜交育種，所以圖中A→D方向所示的途徑表示雜交育種方式，用子一代花藥離體培養(yǎng)獲單倍體植株，再用秋水仙素處理幼苗，使其染色體加倍的育種方法是單倍體育種，所以A→B→C的途徑表示單倍體育種方式．兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的途徑是A→B→C．這兩種育種方式相比較，后者得到的是純合體，自交后代不發(fā)生性狀分離，所以其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在能較快得到純合子，縮短育種年限．
（2）B為單倍體育種，常用的方法為花藥離體培養(yǎng)，即將雜種子一代經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的花藥進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，獲得單倍體植株．C過(guò)程是用秋水仙素處理單倍體幼苗、F過(guò)程是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗．其作用的原理是在細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，能抑制紡綞體形成，從而引起細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍．
（3）圖中E常用各種射線照射或者用亞硝酸等處理，此種育種方法是誘變育種，利用的遺傳學(xué)原理是基因突變．
（4）G所示過(guò)程可以采用花粉管通道法，該過(guò)程涉及的生物工程技術(shù)為基因工程．
（5）上述育種過(guò)程中均用到了基因重組原理的是A、D、G．
（6）G所示過(guò)程可以采用花粉管通道法，這是基因工程操作“四步曲”的目的基因?qū)�入受體細(xì)胞環(huán)節(jié)．此外基因工程還有三個(gè)步驟分別是提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因的檢測(cè)與鑒定．
故答案為：
（1）雜交  單倍體  明顯縮短育種年限
（2）花藥離體培養(yǎng)    秋水仙素
（3）基因突變
（4）基因工程或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù)
（5）A、D、G
（6）目的基因?qū)�入受體細(xì)胞   提取目的基因  目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 目的基因的檢測(cè)與鑒定

點(diǎn)評(píng) 本題考查育種原理的相關(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(wèn)題的能力．要求學(xué)生將雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種以及植物體細(xì)胞雜交等方式的原理識(shí)記并理解，屬于中檔題．