Question

【題目】近幾十年來，科學(xué)家們廣泛開展動植物育種研究，通過人工創(chuàng)造變異選育新品種，這一過程被人們形象地稱為“人工進(jìn)化”。圖甲、乙、丙分別表示棉花、小麥、玉米等植物的人工進(jìn)化過程，請分析回答：

（1）圖甲中，棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新類型，是因為60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的_______________；60Co處理后棉花產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀，說明基因突變具有_____________的特點。

（2）棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產(chǎn)量高。從圖甲誘變1代中選擇表現(xiàn)型為______的植株作為父本和母本，利用_____育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。

（3）圖乙中，真菌抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均___________；與圖甲中的誘變育種方法相比，該技術(shù)最大的特點是__________________。

（4）圖丙中方法A處理后所得植株為_____倍體；方法B處理可使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，其原理是__________。

Answer 1

【答案】增添、缺失或替換 不定向性 棕色高酚和白色低酚 單倍體 由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 定向改造生物性狀 單 抑制了細(xì)胞分裂時紡錘體的形成

【解析】

育種方法比較:

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名稱	原理	常用方法	優(yōu)點	缺點	應(yīng)用
雜交育種	基因重組	雜交自交篩選	使分散在同一物種或不同品種中的多個優(yōu)良性狀集中于同一個體上,即“集優(yōu)”	(1)育種時間長 (2)局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個體	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥
		培育雜合子品種:一般是選取純和雙親雜交,產(chǎn)生子一代		年年制種
誘變育種	基因突變	(1)物理:紫外線、射線、微重力、激光等處理、再篩選 (2)化學(xué):秋水仙素、硫酸二乙酯處理,再篩選	提高變異頻率,加快育種進(jìn)程,大幅度改良某些性狀	盲目性大,有利變異少,工作量大,需要大量的供試材料	高產(chǎn)青霉菌、“黑農(nóng)五號”大豆品種等的培育
單倍體育種	染色體變異(染色體組成倍地減少)	(1)先將花藥離體培養(yǎng),培養(yǎng)出單倍體植株 (2)將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子	明顯縮短育種年限,子代均為純合子,加快育種進(jìn)程	技術(shù)復(fù)雜	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥
多倍體育種	染色體變異(染色體組成倍地增多)	用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗	操作簡單,能較快獲得所需品種	技術(shù)復(fù)雜,發(fā)育延遲,結(jié)實率低,一般只適用于植物	三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥、四倍體水稻
基因工程育種	基因重組	提取目 的基因裝入運載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測與表達(dá)篩選出符合要求的新品種	目的性強;育種周期短;克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙	技術(shù)復(fù)雜,安全性問題多,有可能引起生態(tài)危機	轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”;轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

(1)分析圖甲可以知道,棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新類型屬于誘變育種,利用的原理為基因突變,即60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的增添、確實或改變； 60Co處理后產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀,說明基因突變具有多方向性(不定向性)的特點。
(2)分析圖甲可以知道,白色高酚為純合子,則誘變產(chǎn)生的棕色為顯性性狀,基因型可以用Aa表示；高酚自交產(chǎn)生低酚,則低酚為隱性,用bb表示。棕色棉抗蟲能力強,低酚棉產(chǎn)量高。因為單倍體育種可以明顯縮短育種年限,因此從圖甲誘變l代中選擇表現(xiàn)型為棕色高酚(AaBB或AABB)和白色低酚aabb的植株作為親本,利用單倍體育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種。
(3)分析圖乙，該育種屬于基因工程育種,真菌的抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均有四種脫氧核苷酸構(gòu)成，且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)；與圖甲中的誘變育種方法相比，基因工程育種最大的特點是定向改造生物性狀。
(4)分析圖丙,圖中方法A表示花藥離體培養(yǎng),方法B表示秋水仙處理,因此方法A處理后所得植株為單倍體；方法B處理可使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，其原理是抑制了細(xì)胞分裂前期紡錘體的形成。