Question

【题目】已知玉米的高秆、易倒伏（A）对矮秆、抗倒伏（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。利用两个纯合的玉米品种甲（AABB）和乙（aabb），培养aaBB品种有下面两种方法：

方法一（杂交育种）：玉米品种甲（AABB）×乙（aabb）→F1→F1自交→F2人工选择（汰劣留良）→自交→F3→人工选择→自交……→性状稳定的优良品种aaBB。

方法二（单倍体育种）：玉米品种甲（AABB）×乙（aabb）→F1→___________。

（1）请补充完方法二的流程图_______________________。

（2）杂交育种和单倍体育种的育种原理分别是____________________。杂交育种流程图中的“人工选择和自交”环节为什么是从F2代开始？______。单倍体育种与杂交育种相比其优点是能__________，为什么?____________________。

（3）一般不采用诱变育种的方法由玉米品种甲（AABB）和乙（aabb）来培育aaBB品种，原因是____________。（答出两点）

Answer 1

【答案】F1花药离体培养得到许多单倍体幼苗→人工诱导（秋水仙素处理）使染色体数目加倍得到若干纯合二倍体植株→人工选择得到性状稳定的新品种 基因重组、染色体变异 从F2代才开始出现人们所需要的基因型和表现型的个体（优良性状的个体） 明显缩短育种年限 单倍体育种在秋水仙素处理后能直接筛选出纯合子，杂交育种的F2中的优良性状既有纯合子也有杂合子，还需要连续自交和筛选几代 诱变育种具有不定向性（诱变的方向不能控制），多害少利性（有利变异少），需大量处理实验材料

【解析】

几种常见育种方式的比较：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	（1）杂交→自交→选优 （2）杂交	辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理	花药离体培养、秋水仙素诱导加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原 理	基因重组	基因突变	染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）	染色体变异（染色体组成倍增加）
优 点	不同个体的优良性状可集中于同一个体上	提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程	明显缩短育种年限	营养器官增大、提高产量与营养成分
缺 点	时间长，需要及时发现优良性状	有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性	技术复杂，成本高	技术复杂，且需要与杂交育种配合；在动物中难以实现
举例	高杆抗病与矮杆抗病小麦杂产生矮杆抗病品种	高产量青霉素菌株的育成	三倍体西瓜、八倍体小黑麦	抗病植株的育成

（1）根据题意，方法二为单倍体育种，根据以上分析可知，单倍体育种的主要步骤是花药离体培养和秋水仙素诱导染色体数目加倍，因此其过程包括：玉米品种甲（AABB）×乙（aabb）→F1→取F1花药离体培养得到许多单倍体幼苗→人工诱导（用秋水仙素处理）使染色体数目加倍，得到若干纯合二倍体植株→人工选择得到性状稳定的新品种。

（2）根据以上分析可知，杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体数目的变异。在杂交育种流程图中，在F2代出现性状分离的现象，所以从F2代才开始出现人们所需要的基因型和表现型的个体（优良性状的个体），故从F2代人工选择出性状符合要求的个体，然后进行自交选择出其中的纯合子。由于单倍体育种在秋水仙素处理后能直接筛选出纯合子，而杂交育种的F2中的优良性状既有纯合子也有杂合子，还需要连续自交和筛选几代，因此单倍体育种与杂交育种相比优点是明显缩短育种年限。

（3）根据以上分析可知，诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性和多害少利性的特点，因此采用该种方法往往需要处理大量的材料，可能也得不到理想的品种，带有盲目性，故对玉米一般不采用诱变育种的方法。