Question

8．某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀．抗病和感病由基因R和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對獨(dú)立遺傳的基因（D、d，E、e） 控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖．現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種．
請回答：
（1）自然狀態(tài)下該植物一般都是純 合子．
（2）若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有頻率很低和不定向性 和有害性這三個(gè)特點(diǎn)．
（3）若采用雜交育種，可通過將上述兩個(gè)親本雜交，在F₂等分離世代中保留 抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等篩選手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種． 據(jù)此推測，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過程所需的時(shí)間越長．若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F₁在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上，F(xiàn)₂的表現(xiàn)型及比例為矮莖：中莖：高莖=9：6：1．
（4）若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有染色體變異，最后選育的品種所占比例為$\frac{1}{8}$．
（5）若此植物群體能隨機(jī)交配，每種基因型的成活率相同，其后代有9900株抗病和100株感病，則后代中Rr的基因型頻率為18%．但實(shí)際上，在天然環(huán)境中，感病的比例會降低，這是自然選擇的結(jié)果．

Answer 1

分析 1、分析題文：抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀，遵循基因的自由組合定律．利用感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，培育純合的抗病矮莖品種的方法有：誘變育種、雜交育種和單倍體育種．
2、誘變育種能大幅度改變育種進(jìn)程，但是基因突變是不定向的，成功率低；雜交育種雖然時(shí)間比較長，但是方法比較簡單；單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，只是技術(shù)比較復(fù)雜，應(yīng)用到花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等手段．

解答 解：（1）由于該植物是自花且閉花授粉植物，所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子．
（2）誘變育種的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性等特點(diǎn)，所以需要處理大量種子．
（3）若采用雜交育種，可通過將上述兩個(gè)親本雜交，在F₂等分離世代中保留抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等篩選手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種．一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進(jìn)行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種，因此育種所需的時(shí)間越長．若只考慮莖的高度，F(xiàn)₁（DdEe）在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)₂中表現(xiàn)型及比例為9矮莖（9D_E_）：6中莖（3D_ee、3ddE_）、1高莖（1ddee）．
（4）單倍體育種的原理是染色體變異，最后選育的品種所占比例為$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．
（5）若此植物群體能隨機(jī)交配，每種基因型的成活率相同，其后代有9900株抗病和100株感病，即rr的基因型頻率為$\frac{1}{100}$，r的基因頻率=$\sqrt{\frac{1}{100}}$=$\frac{1}{10}$，R的基因頻率為$\frac{9}{10}$，根據(jù)遺傳平衡定律，后代中Rr的基因型頻率為2×$\frac{1}{10}×\frac{9}{10}$=$\frac{18}{100}$，即18%．但實(shí)際上，在天然環(huán)境中，感病的比例會降低，這是自然選擇的結(jié)果．
故答案為：
（1）純
（2）頻率很低和不定向性
（3）保留　　　時(shí)間越長　　矮莖：中莖：高莖=9：6：1
（4）染色體變異    $\frac{1}{8}$
（5）18%　　降低　　自然選擇

點(diǎn)評 本題考查了生物學(xué)育種中的雜交育種、誘變育種、單倍體育種等相關(guān)知識，意在考查考生識記和理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識網(wǎng)絡(luò)的能力．