Question

通过各种方法改善农作物的遗传性状,提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。如图表示一些育种途径,请回答相关问题。

(1)①途径称为杂交育种,所利用的原理是________,这种育种方法除了可以得到符合要求的纯合子,还可利用植物的________提高产量。 

(2)最常用的试剂M是________,该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是__________________。相对于①途径,②途径的优势在于______________。 

(3)可定向改变生物遗传性状的是___途径。经③途径所得到的植株基因型为______。 

(4)某植物种群中基因型为AA的个体占20%,基因型为aa的个体占50%。若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状类型,令其自交,则自交子一代所有个体中基因型为AA的个体占____,此时种群中A的基因频率为____,经这种人工选择作用,该种群是否发生了进化?___。

Answer

基因重组 杂种优势 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 明显缩短育种年限 ④ AAaaBBbb 55% 70% 是

【解析】本题结合图形考查生物育种、种群基因频率的计算和生物进化等知识，要求考生能利用所学知识解读图形，判断出图中①途径是杂交育种、②途径是单倍体育种、③途径是多倍体育种、④途径是基因工程育种，知道种群基因频率的计算方法，明确生物进化的实质是种群基因频率发生改变。

(1)杂交育种的原理是基因重组，这种育种方法除了可以得到符合要求的纯合子,还可利用植物的杂种优势提高产量，即杂合子F1具有产量高、抗逆性强等优点。 

(2)途径③是多倍体育种，最常用的试剂M是秋水仙素，该试剂能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍；相对于①途径杂交育种，②途径单倍体育种的优势在于能明显缩短育种年限。 

(3)途径④是基因工程育种，可定向改变生物的遗传性状。途径③是多倍体育种，由于F1的基因型是AaBb，经秋水仙素处理得到的植株基因型为AAaaBBbb。 

(4)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%，则Aa的个体占30%，则该种群A的基因频率为20%x1+30%x1/2=35%。若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状类型（即AA：Aa=2：3），令其自交，则自交子一代中AA占2/5x1+3/5x1/4=11/20=55%，Aa占3/5x1/2=3/10=30%，aa占3/5x1/4=3/20=15%，此时种群中A的基因频率为55%x1+30%x1/2=70%；可见经这种人工选择作用，该种群A的基因频率由35%变为70%，说明该种群发生了进化。

【点睛】

1）易错知识点拨：单倍体育种和多倍体育种都需要使用秋水仙素处理，但由于单倍体高度不育，因此单倍体育种时秋水仙素处理的对象是幼苗，而多倍体育种时秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗。

2）解题方法指导：已知种群中AA、Aa、aa的基因型频率，计算种群的A或a基因频率，其公式为A的基因频率=AA的基因型频率x1+Aa的基因型频率x1/2，a的基因频率=aa的基因型频率x1+Aa的基因型频率x1/2，因此本题中可利用此公式计算出人工选择前种群A的基因频率为35%，而人工选择后种群A的基因频率为70%；种群进化的实质是种群基因频率发生改变，据此可判定该种群人工选择前后发生了进化。