Question

小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,下图是遗传育种的一些途径。

(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F₁自交产生F₂,其中矮秆抗病植株的比例是________,选F₂矮秆抗病植株连续自交、筛选,直至___________。 

(2)如想在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中_____(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是____________。 

(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,选择图中_____(填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术手段的过程主要包括________。 

(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦_______植株。 

(5)图中的遗传育种途径,____(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。

Answer

3/16 不再发生性状分离 E、F、G 花药离体培养 C、D 提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达 单倍体 A、B

【解析】由图可知该题考查各种育种方式，有AB代表的诱变育种、CD代表的基因工程育种、EF1F2代表的杂交育种、EFG代表的单倍体育种和HI代表的多倍体育种，根据所学知识和题干即可做答。

（1）以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1自交产生F2，其中矮秆抗病是一显一隐的性状，所以这样的植株的比例是3/16，杂交育种筛选时直至不再发生性状分离为止。

（2）在较短时间内获得想要的品种，可以用单倍体育种法，即先用F1的花药离体培养，在用秋水仙素进行加倍处理，即图中的EFG过程。F就是获得单倍体植株的花药离体培养。

（3）抗锈病是个新性状，需要出现新的基因，可以通过诱变育种，但这种具有不定向性，所以最好采用的是基因工程育种，直接将外源的抗锈病基因导入，可以定向改造生物性状，即图中的CD。该技术的工程主要包括四个步骤提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。

（4）小麦与玉米杂交，受精卵中有一个染色体组是小麦的，一个染色体组是玉米的，如果在发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，此时受精卵中就剩下了小麦的一个染色体组，将种子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦的单倍体。

（5）基因突变具有不定向性，所以图中的通过诱变育种的A、B是利用的基因突变，具有典型的不定向性。

点睛：常见遗传育种方式的不同点

方法

原理

常用方法

优点

缺点

代表实例

杂交

育种

基因

重组

杂交

操作简单，目标性强

育种年限长

矮秆抗

病小麦

诱变

育种

基因

突变

辐射诱变、激光诱变等

提高突变率，加速育种进程

有利变异少，需大量处理实验材料

高产青

霉菌株

多倍

体育

种

染色

体变

异

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种

所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展

无子西瓜、

八倍体小

黑麦

单倍

体育

种

染色体变

异

花药离体培养后，再用秋水仙素处理

明显缩短育种年限

技术复杂，需要与杂交育种配合

“京花1

号”小麦

基因

工程

育种

基因

重组

将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中

能定向改造生物的遗传性状

有可能引发生态危机

转基因

抗虫棉