Question

5．玉米（2n=20）屬于雌雄同株的植物．高稈（A）對矮稈（a）為顯性，感�。═）對抗�。╰）為顯性，兩對相對性狀獨(dú)立遺傳．現(xiàn)有①高稈抗病純種與②矮稈感病純種雜交得到③種子，再做進(jìn)一步處理如下圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：

（1）玉米基因組的測序需要測定10條染色體的DNA序列．
（2）培育矮稈抗病植株的實(shí)驗(yàn)中可以運(yùn)用誘變育種、雜交育種和單倍體育種的技術(shù)，其中單倍體育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是染色體變異．
（3）圖中由③到⑦的過程中涉及了兩種分裂方式，該育種過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)法，⑦的基因型為AT、At、aT、at，得到⑨植株過程中用到的秋水仙素其作用是抑制紡錘體的形成．
（4）圖中由③到④的過程中產(chǎn)生的變異具有不定向性和多害少利性等特點(diǎn)．
（5）⑧植株通常不能（填“能”或“不能”）產(chǎn)生種子，其原因是二倍體和四倍體雜交產(chǎn)生三倍體，三倍體減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子．

Answer 1

分析 四種育種方法：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	雜交→自交→選優(yōu)	輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）
舉例	高桿抗病與矮桿抗病小麥雜交產(chǎn)生矮桿抗病品種	高產(chǎn)量青霉素菌株的育成	三倍體西瓜、八倍體小黑麥	抗病植株的育成

分析題圖：③→④是誘變育種，原理是基因突變；③→⑤→⑩是雜交育種，原理是基因重組；③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍體育種，原理是染色體變異；③→⑦→⑨是單倍體育種，原理是染色體變異．

解答 解：（1）玉米核染色體為2n=20，并且雌雄同株，故基因組測序工作要完成一個(gè)染色體組即10條染色體的測序．
（2）分析題圖：③→④是誘變育種，原理是基因突變；③→⑤→⑩是雜交育種，原理是基因重組；③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍體育種，原理是染色體變異；③→⑦→⑨是單倍體育種，原理是染色體變異．
（3）圖中由③種子→植株過程進(jìn)行的是有絲分裂，植株→花粉過程經(jīng)過了減數(shù)分裂，再由花粉→幼苗過程進(jìn)行了有絲分裂，該育種過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)法．根據(jù)題意可知，①高稈抗病純種（AAtt）與②矮稈感病純種（aaTT）雜交得到③（AaTt），③產(chǎn)生的花粉的基因型為AT、At、aT、at，因此花藥離體培養(yǎng)得到的⑦的基因型為AT、At、aT、at，再經(jīng)過秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍，秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成．
（4）基因突變具有不定向性、隨機(jī)性、多害少利性、低頻性等特點(diǎn)．
（5）根據(jù)題意可知，植株⑤是二倍體，植株⑥是四倍體，因此雜交得到的植株⑧為三倍體，由于三倍體減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，因此⑧植株通常不能產(chǎn)生種子．
故答案為：
（1）10
（2）誘變育種    雜交育種   染色體變異
（3）兩    花藥離體培養(yǎng)    AT、At、aT、at   抑制紡錘體的形成
（4）多害少利性 
（5）不能    二倍體和四倍體雜交產(chǎn)生三倍體，三倍體減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子

點(diǎn)評 本題考查誘變育種、染色體組的概念、單倍體、二倍體、多倍體的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)記能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問題和解決問題的能力．