Question

現(xiàn)有兩個(gè)小麥品種，一個(gè)純種小麥性狀是高桿(D)，抗銹病(T)；另一個(gè)純種小麥的性狀是矮桿(D，易染銹病(t)。兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。育種專家提出了如右圖8-5所示的

Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得小麥新品種。問(wèn)：

圖8-5

(1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法是_________，依據(jù)的變異原理是_________；另一種方法的育種原理是_________。

(2)圖中①和④基因組成分別為_(kāi)________和_________。

(3)(二)過(guò)程中，D和d的分離發(fā)生在_________；（三）過(guò)程采用的方法稱為_(kāi)________；（四）過(guò)程最常用的化學(xué)藥劑是_________。

(4)(五)過(guò)程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合體占_________；如果讓F₁按（五）、（六）過(guò)程連續(xù)自交2代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占_________。

(5)如將方法Ⅰ中獲得的③⑤植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代的基因型比例為_(kāi)________。

Answer 1

  （1）Ⅰ染色體變異  基因重組  （2）DT  ddTT  (3)減數(shù)分裂第一次分裂  花藥離體培養(yǎng)  秋水仙素  （4）1／3  1／2  (5)1∶2∶1

解析:

  常見(jiàn)的育種方法有4種：雜交育種、誘變育種、多倍體育種和單倍體育種。雜交育種依據(jù)的原理是基因重組，這種育種方法能將分散在不同植株或不同品種上的許多優(yōu)良性狀組合到一個(gè)植株或一個(gè)品種上；誘變育種依據(jù)的原理是基因突變，這種育種方法能改變?cè)�有的基因，甚至能�?chuàng)造出新的基因，因而可以大幅度地改良某些性狀，加速育種的進(jìn)程；多倍體育種和單倍體育種的原理是染色體變異，多倍體育種能使染色體數(shù)目成倍地增加，因而生物在性狀上較二倍體有很大的變化，如莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)的含量都有較大的提高，這些都是育種過(guò)程所要追求的目標(biāo)；單倍體育種通常包括兩個(gè)基本過(guò)程：第一步是單倍體植株的培養(yǎng)，常用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗；第二步是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，常用的方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗。單倍體育種得到的是純合體，所以能明顯地縮短育種年限。解題時(shí)，首先要看清題目的要求，其次要讀懂圖，仔細(xì)分析圖是解題獲得成功的關(guān)鍵。圖中（一）過(guò)程屬于雜交育種，作用是把矮桿和抗病性狀組合到一個(gè)植株上。圖中（二）是F₁種下后，開(kāi)花時(shí)產(chǎn)生花粉（雄配子）的過(guò)程中要進(jìn)行減數(shù)分裂，在減數(shù)分裂第一次分裂過(guò)程中發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體之間的自由組合。此時(shí)等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因之間發(fā)生自由組合。兩對(duì)等位基因自由組合后產(chǎn)生4種配子（DT、Dt、dT、dt）。根據(jù)圖中可知，①的基因型是DT，②的基因型是dT。圖中（三）是培養(yǎng)單倍體的過(guò)程，一般用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株。圖中（四）是誘導(dǎo)多倍體的過(guò)程，常用的方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗，經(jīng)誘導(dǎo)后長(zhǎng)成的植物體一定是純合體，仔細(xì)分析圖，可得出圖中的③④⑤對(duì)應(yīng)的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。圖中沿著（一）、（二）、（三）、（四）途徑進(jìn)行的育種方法屬于單倍體育種，沿著（一）、（五）、（六）途徑進(jìn)行的育種方法是雜交育種。圖中（五）過(guò)程是指_F自交的過(guò)程，其后代中的矮桿抗倒伏抗銹病的類型，表現(xiàn)型雖符合要求，但其中能穩(wěn)定遺傳的純合體只有1／3，還有2／3是雜合體，不能穩(wěn)定遺傳，其基因型是ddIT(1／3)和ddTt(2/3)。如果再讓其自交一代，各種基因型比例的計(jì)算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占總數(shù)1／3；ddTt自交后代中的基因及其比例是：ddTT（1／4）、ddTt（2／4）、ddtt（1／4），占總數(shù) 2／3。所以計(jì)算總結(jié)果是：ddTT=1／3+（1／4）×（2／3）=1／2，ddTt＝（2／4）×（2／3）=1／3，ddtt=（1／4）×（2／3）=1／6，其中ddTT符合生產(chǎn)要求。題中第(5)小題的計(jì)算方法是：③⑤的基因型分別是DDtt和ddtt，因?yàn)閮蓚�(gè)體中的第二對(duì)基因都是tt，不論是自交還是雜交，對(duì)后代基因型的比例都沒(méi)有影響，所以只要考慮DD和dd就可以了，這對(duì)基因雜交后再自交，實(shí)際是典型的基因分離規(guī)律，后代各基因型的比例是1∶2∶1。