Question

【題目】以甲品種矮稈易感稻瘟�。�ddrr）和乙品種高稈抗稻瘟�。�DDRR）兩種野生水稻，進行如圖Ⅰ的育種。請回答下列問題：

（1）以矮稈易感稻瘟病(ddrr)和高稈抗稻瘟病(DDRR)水稻為親本進行雜交，得F1。F1自交產(chǎn)生F2，F2中不能穩(wěn)定遺傳的占________。

（2）圖中⑦途徑的常用方法是_______，其原理是____________⑧過程常用試劑是________，其作用原理是________。

（3）科學工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中________(填數(shù)字)表示的途徑最為合理可行，該技術(shù)手段依據(jù)的基本原理是________。

（4）圖中①②所表示的育種方法成功率低的原因是___________。

（5）若發(fā)現(xiàn)甲品種的2號染色體有三條，其組成如圖Ⅱ所示，此變異類型為____________。假如甲在減數(shù)分裂過程時3條2號染色體隨機移向兩極，最終形成具有1條和2條染色體的配子，那么以甲為母本與一個正常植株測交，后代的基因型（只考慮高桿和矮稈這一對相對性狀）及比例為____________。

Answer 1

【答案】3/4 花藥離體培養(yǎng) 植物細胞的全能性 秋水仙素 抑制紡錘體形成，使染色體加倍 ③④ 基因重組 基因突變具有低頻性、不定向性的特點 染色體（數(shù)目）變異 Dd：ddd：Ddd：dd=1：1：2：2

【解析】

五種育種方法比較如下表：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種	基因工程育種
原理	基因重組	基因突變	染色體變異	染色體變異	基因重組
常用方式	①選育純種：雜交→自交→選優(yōu)→自交 ②選育雜種：雜交→雜交種	①物理：紫外線、X或γ射線，微重力、激光等處理、再篩選 ②化學：亞硝酸、硫酸二乙酯處理，再選擇	花藥離體培養(yǎng)，然后再使染色體數(shù)目加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗	轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目的基因?qū)�入生物體內(nèi)，培育新品種
優(yōu)點	①使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體上 ②操作簡便	可以提高變異的頻率、加速育種進程且大幅度地改良某些性狀	①明顯縮短育種年限 ②所得品種為純合子	器官巨大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分	打破物種界限，定向改變生物的性狀
缺點	①育種時間長 ②不能克服遠緣雜交不親和的障礙	有利變異少，需大量處理實驗材料(有很大盲目性)	技術(shù)復雜且需與雜交育種配合	只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實率低	有可能引發(fā)生態(tài)危機
應(yīng)用	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥	高產(chǎn)青霉菌	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥	三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥	轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

（1）矮桿易感稻瘟�。�ddrr）和高桿抗稻瘟�。�DDRR）雜交得到F1，F1基因型為DdRr，然后自交得F2，F2中能夠穩(wěn)定遺傳的基因型為DDRR、DDrr、ddRR、ddrr，占所有個體的1/4，所以不能穩(wěn)定遺傳的占3/4。

（2）圖中⑦途徑得到單倍體植株，其應(yīng)用的原理是植物細胞的全能性，⑧途徑將單倍體植株培育成正常植株，常用試劑為秋水仙素，原理是秋水仙素可以抑制植物細胞紡錘體形成，導致細胞有絲分裂無法正常進行，細胞染色體數(shù)目加倍。

（3）在自然條件下，人體蛋白不能在水稻中產(chǎn)生，所以為了讓水稻產(chǎn)生相應(yīng)蛋白，必須將編碼人體蛋白的基因?qū)�入水稻細胞中，所以�?yīng)用的育種方法為基因工程育種，為題中的③④途徑，依據(jù)的原理是基因重組。

（4）題中①②途徑表示誘變育種，由于基因突變頻率低，以及其具有不定向性，所以成功率低，育種周期長。

（5）由題知該水稻為二倍體水稻，在細胞中出現(xiàn)一組三條2號染色體，所以發(fā)生了染色體（數(shù)目）變異，在減數(shù)分裂過程時3條2號染色體隨機移向兩極，最終形成具有1條和2條染色體的配子，則產(chǎn)生配子基因型及比例為D：dd：Dd：d=1:1:2:2，與純合隱性正常植株（基因型為dd，只產(chǎn)生d配子）測交，后代基因型及比例為Dd：ddd：Ddd：dd=1：1：2：2。