Question

14．玉米（2N=20）是重要的糧食作物之一．已知玉米的高稈易倒伏（D）對矮稈抗倒伏（d）為顯性，抗�。≧）對易感�。╮）為顯性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上．為獲得純合矮稈抗病玉米植株，研究人員采用了下圖所示的方法．根據(jù)材料分析回答問題．

（1）過程④“航天育種”方法中主要的變異類型是基因突變．
（2）過程①②③的育種過程依據(jù)的主要原理分別是基因重組、染色體變異、基因重組．
（3）過程②這種育種方法最大的優(yōu)點是明顯縮短育種年限．
與過程④的育種方式相比，過程③育種的優(yōu)勢是能定向改造生物的性狀．
過程③中在構建抗病基因表達載體時，必須使用限制酶 和DNA連接酶兩種工具酶；
（4）若過程①的F₁自交3代，每代淘汰不合格類型，產(chǎn)生的矮桿抗病植株中純合體占$\frac{7}{9}$．
（5）過程②，若單倍體幼苗通過加倍后獲得M株玉米，通過篩選得到的矮稈抗病植株的基因型為ddRR，在理論上有$\frac{M}{4}$株．
（6）鹽堿地是一種有開發(fā)價值的土地資源，為了開發(fā)利用鹽堿地，從而擴大耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽玉米新品系．為了確定耐鹽轉基因玉米是否培育成功，要用一定濃度鹽水澆灌（移栽到鹽堿地中）的方法從個體水平鑒定玉米植株的耐鹽性．

Answer 1

分析 閱讀題干和題圖可知，該題的知識點是生物變異的類型及變異在育種中的應用，圖中，①是雜交育種，②是單倍體育種，③是基因工程育種，④是誘變育種；雜交育種和基因工程育種的原理是基因重組，單倍體育種的原理是染色體變異，誘變育種的原理是基因突變．

解答 解：（1）④“航天育種”方法利用微重力提高基因突變的頻率，變異類型是基因突變．
（2）①是雜交育種，育種原理是基因重組，②是單倍體育種，育種原理是染色體變異；③是基因工程育種，原理是基因重組．
（3）②是單倍體育種，該育種方法的優(yōu)點是明顯縮短育種年限；④是誘變育種，由于基因突變具有不定向性，因此誘變育種的方向很難把握，③是基因工程育種，能定向地改造生物的性狀；基因工程育種過程中表達載體的構建需要限制酶、DNA連接酶．
（4）由題意中，F(xiàn)₁的基因型是DdRr，Rr自交三次，后代中Rr=$\frac{1}{8}$，RR=rr=$\frac{7}{16}$，$\frac{RR}{RR+Rr}$=$\frac{7}{9}$．
（5）F1的基因型是DdRr，產(chǎn)生的花粉的基因型是DR、Dr、dR、dr，比例是1：1：1：1，因此單倍體植株的基因型是DR：Dr：dR：dr=1：1：1：1，用秋水仙素處理后，獲得的二倍體植株的基因型是DDRR：DDrr：ddRR：ddrr1：1：1：1，若單倍體幼苗通過加倍后獲得M株玉米，通過篩選得到的矮稈抗病植株的基因型為ddRR，該植株的理論值$\frac{M}{4}$．
（6）用耐鹽基因培育出了耐鹽玉米新品系是否具有耐鹽性，應該一定濃度鹽水澆灌玉米植株或移栽到鹽堿地中，觀察玉米的生長狀況．
故答案為：
（1）基因突變　
（2）基因重組、染色體變異、基因重組
（3）明顯縮短育種年限　　能定向改造生物的性狀     限制酶     DNA連接酶
（4）$\frac{7}{9}$
（5）ddRR　  $\frac{M}{4}$
（6）一定濃度鹽水澆灌（移栽到鹽堿地中）

點評 本題的知識點是變異在育種中的應用，旨在考查學生對雜交育種、單倍體育種、誘變育種、基因工程育種等育種方法從育種原理、優(yōu)點和缺點、育種方法和過程等方面比較掌握，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系并應用相關知識綜合解答問題．