Question

【題目】（一）下圖甲、乙表示番茄兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上兩對等位基因，①～⑦表示培育番茄新品種的過程。請回答下列問題：

（1）①→②過程簡便，但育種年限長，利用的育種原理是_______。

（2）①→⑦過程的育種方法是_________。

（3）①→③→⑥過程的育種原理是_________，此育種優(yōu)點(diǎn)是__________________。③、⑥過程常用的技術(shù)方法是_________、_________。

（4）若④是誘變育種，此育種方法可以改良番茄品質(zhì)，增強(qiáng)_________。

（二）番茄是二倍體植物，有一種三體，其6號染色體的同源染色體有三條(比正常二倍體番茄多一條6號染色體)。三體在減數(shù)分裂時(shí)，3條同源染色體中的任意2條隨意配對聯(lián)會(huì)，后期正常分離，另1條同源染色體不能配對，隨機(jī)移向細(xì)胞的任何一極，而其他染色體正常配對、分離。

（1）從變異類型的角度分析，三體的形成屬于___________。

（2）若三體番茄的基因型為AABBb，則其產(chǎn)生的花粉基因型及其比例為_________，其根尖分生區(qū)一細(xì)胞連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為______。

（3）現(xiàn)以馬鈴薯葉型（dd）的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DD或DDD)的三體純合子番茄為母本，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，判斷D（或d）基因是否在第6號染色體上，最簡單可行的實(shí)驗(yàn)方案是：選取F1的三體植株正常葉型與__________雜交。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①若雜交子代表現(xiàn)型及比例為___________，則D（或d）基因不在第6號染色體上；②若雜交子代表現(xiàn)型及比例為__________，則D（或d）基因在第6號染色體上。

Answer 1

【答案】基因重組 多倍體育種 基因重組、染色體畸變 明顯縮短育種年限；能排除顯隱性干擾，提高效率 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理 抗逆性 染色體數(shù)目變異 ABB：ABb：AB：Ab=1：2：2：1 AABBb 二倍體馬鈴薯葉型 正常葉型：馬鈴薯葉型=1：1 正常葉型：馬鈴薯葉型=5：1

【解析】

雜交育種的原理是基因重組，有目的將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，培育出更優(yōu)良的新品種的方法，一般通過雜交、選擇、純合化等手段培育出新品種；多倍體育種的原理是染色體變異，最常用而且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；單倍體育種的原理是染色體變異，其過程是將F1的花粉通過花藥離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體，然后經(jīng)過人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，得到正常的植株，然后從中選擇出我們所需要的類型，因自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，所以能明顯縮短育種年限；誘變育種的原理是基因突變，能夠產(chǎn)生新基因。染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變；染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型；染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

（一）(1) ①→②過程屬于雜交育種，利用的育種原理是基因重組。

(2) ①→⑦過程，控制每一對相對性狀的基因數(shù)目均增倍，據(jù)此可判斷該育種方法是多倍體育種。

(3)①→③→⑥過程采用的育種方法為單倍體育種，其中①→③過程涉及的原理是基因重組，③→⑥過程涉及的原理是染色體畸變。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限；能排除顯隱性干擾，提高效率。通過③過程獲得的Ab個(gè)體是單倍體，所采用的技術(shù)方法是花藥離體培養(yǎng)，⑥過程的結(jié)果是細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍，因此所采用的技術(shù)方法是用秋水仙素處理幼苗。

(4) 若④是誘變育種，則其原理是基因突變。由于基因突變能產(chǎn)生新基因，所以此育種方法可以改良番茄品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性。

（二）(1) 6號染色體的三體番茄比正常二倍體番茄多一條6號染色體，據(jù)此可知：從變異類型的角度分析，三體的形成屬于染色體數(shù)目變異。

(2) 基因型為AABBb的三體番茄，在形成配子的減數(shù)第一次分裂后期，A和A所在的一對同源染色體分別移向細(xì)胞的兩極，B、B和b所在的3條同源染色體分別移向細(xì)胞兩極的情況有：①B和B所在的染色體移向一極、b所在的染色體移向另一極；②B和b所在的染色體移向一極，B所在的染色體移向另一極，該種情況有兩種情形；加之非同源染色體之間進(jìn)行自由組合，所以該三體番茄產(chǎn)生的花粉的基因型及其比例為ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1。因根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，所產(chǎn)生的子細(xì)胞的染色體組成、基因型與親代細(xì)胞的都相同，所以得到的子細(xì)胞的基因型仍為AABBb。

(3) 實(shí)驗(yàn)方案：以馬鈴薯葉型（dd）的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DD或DDD)的三體純合子番茄為母本，設(shè)計(jì)最簡單可行的雜交實(shí)驗(yàn)方案，判斷D（或d）基因是否在第6號染色體上，則應(yīng)采取測交方案，即以馬鈴薯葉型（dd）的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DD或DDD)的三體純合子番茄為母本進(jìn)行雜交獲得F1，再選取F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及其分離比。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①若D或d不在第6號染色體上，則親本正常葉型番茄的基因型為DD，馬鈴薯葉型的二倍體番茄的基因型為dd，F(xiàn)1的三體植株正常葉型的基因型為Dd，讓其與二倍體馬鈴薯葉型（dd）雜交，子代基因型為Dd∶dd＝1∶1，所以雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為正常葉型∶馬鈴薯葉型＝1∶1。

②若D或d在第6號染色體上，則親本正常葉型番茄的基因型為DDD，馬鈴薯葉型的二倍體番茄的基因型為dd，F(xiàn)1的三體植株正常葉型的基因型為DDd，其產(chǎn)生的配子種類及比例為DD∶Dd∶D∶d＝1∶2∶2∶1，讓F1與基因型為dd的二倍體馬鈴薯葉型雜交，所以雜交子代葉型的表現(xiàn)型及比例為正常葉型∶馬鈴薯葉型＝5∶1。