Question

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

（1）圖甲中，棉花纖維顏色和棉酚含量出現新類型，是因為60Co導致相應基因發生了堿基對的_______________；60Co處理后棉花產生棕色、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，低酚棉產量高。從圖甲誘變1代中選擇表現型為______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上的基礎是二者均___________；與圖甲中的誘變育種方法相比，該技術最大的特點是__________________。

（4）圖丙中方法A處理后所得植株為_____倍體；方法B處理可使細胞內染色體數目加倍，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成，且都具有規則的雙螺旋結構 定向改造生物性狀 單 抑制了細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	優點	缺點	應用
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良性狀集中于同一個體上,即“集優”	(1)育種時間長 (2)局限于同一種或親緣關系較近的個體	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: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	高產青霉菌、“黑農五號”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,培養出單倍體植株 (2)將單倍體幼苗經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,加快育種進程	技術復雜	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的種子或幼苗	操作簡單,能較快獲得所需品種	技術復雜,發育延遲,結實率低,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入受體細胞目的基因的檢測與表達篩選出符合要求的新品種	目的性強;育種周期短;克服了遠緣雜交不親和的障礙	技術復雜,安全性問題多,有可能引起生態危機	轉基因“向日葵豆”;轉基因抗蟲棉

(1)分析圖甲可以知道,棉花纖維顏色和棉酚含量出現新類型屬于誘變育種,利用的原理為基因突變,即60Co導致相應基因發生了堿基對的增添、確實或改變； 60Co處理后產生棕色、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,則誘變產生的棕色為顯性性狀,基因型可以用Aa表示；高酚自交產生低酚,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上的基礎是二者均有四種脫氧核苷酸構成，且都具有規則的雙螺旋結構；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,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處理可使細胞內染色體數目加倍，其原理是抑制了細胞分裂前期紡錘體的形成。