Question

普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。某高中学校生物研究性学习小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请分析回答：

（1）A组的实验中,由F₁获得F₂的方法是______________；F₂矮秆抗病植株中，不能稳定遗传的占__________。

（2）矮秆抗病的I、II、III三类植株中，最可能产生不育配子的是______________类。

（3）以上A、B、C三组育种方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_____________组。其原因是__________________________。

（4）B组的育种方法是_____________。其过程中“处理”的具体方法是_____________。

（5）在一块应稳定遗传的高杆小麦田中，发现了一株矮秆小麦。试分析该性状出现的原因可能___________（写两种）。

Answer

（1）自交（1分） 2/3（1分）

（2）II（1分）

（3）C（1分） 基因突变发生的频率极低（1分），且具不定向性（1分）

（4）单倍体育种（1分） 用低温处理或用一定浓度（适宜）的秋水仙素处理矮秆抗病II的幼苗（1分）

（5）可能是由环境变化引起的（1分），也可能是由基因突变引起的

【解析】（1）A组为杂交育种，由F1获得F2的方法是连续自交，F2中矮杆抗病植株（1/16ttRR、2/16tRr）占3/16，不能稳定遗传的个体在矮秆抗病植株中占2/3．

（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，Ⅰ、Ⅲ都是二倍体植株，而矮秆抗病Ⅱ是花粉离体培养得来的单倍体植株，基因型是tR，还要进行加倍处理成为二倍体才能获得可育品种，因此矮抗Ⅱ是高度不育的．

（3）A、B、C三组方法中，AB是对原有的基因进行分离组合，C方法通过基因突变产生新的矮杆基因，由于基因突变的具有低频性和不定向性，所以这种方法较难获得矮秆抗病的新品种．

（4）B组单倍体育种，对F1代进行花药离体培养，由于F1产生四种配子，因而获得四种单倍体幼苗，其中矮抗的基因型是tR，是高度不育的单倍体，需要对幼苗进行低温处理或用适宜浓度的秋水仙素处理，获得加倍后二倍体植株ttRR才是可育的品种．

（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦，可能是有两种情况引起：①环境引起的不遗传的变异，例如：少水、少肥或病虫害等；②基因突变引起的可以遗传的变异。

【考点定位】杂交育种；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；诱变育种

【名师点睛】育种方法的比较：

杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

处理

杂交→自交→选优→自交

用射线、激光、

化学药物处理

用秋水仙素处理

萌发后的种子或幼苗

花药离体培养

原理

基因重组，

组合优良性状

人工诱发基因

突变

破坏纺锤体的形成，

使染色体数目加倍

诱导花粉直接发育，

再用秋水仙素

优

缺

点

方法简单，

可预见强，

但周期长

加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理

器官大，营养物质

含量高，但发育延迟，结实率低

缩短育种年限，

但方法复杂，

成活率较低

例子

水稻的育种

高产量青霉素菌株

无子西瓜

抗病植株的育成