Question

【题目】玉米（2n=20)的高秆(D)对矮秆（d)为显性，抗锈病（R)对易染锈病(r)为显性，控制上述性状的两对基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗锈病玉米植株，研究人员采用了如图所示的方法。据图问答有关问题：

（1）过程①中，Fl连续自交3代，则产生的F4中纯合抗锈病植株占_______________。从F2开始逐代筛选出矮秆抗锈病植株，让其自交，并淘汰子代中的易染锈病植株，那么在得到的F4矮秆抗锈病植株中，纯合子占__________。

（2）过程②中的细胞分裂方式为__________。单倍体植株在生长发育过程中，细胞最多含有________个染色体组。用秋水仙素处理单倍体植株导致染色体数目加倍的原理是______________。

（3）方法二育种的原理是_________，与方法一相比，采用方法二培育玉米新品种最大的优点是_________。

（4）与传统杂交育种相比，采用方法三培育玉米新品种的优点是________________________。

Answer 1

【答案】 7/16 7/9 有丝分裂 2 抑制纺锤体的形成 染色体数目变异（或染色体变异） （后代均为纯合子，可）明显缩短育种年限 定向改变生物的遗传性状

【解析】本题以某一作物育种为背景，综合考查杂交育种、单倍体和基因工程育种的区别与联系。

（1）F1连续自交3代，F4中杂合子Aa占1/23=1/8，纯合子占7/8，其中纯合抗锈病RR植株占7/16；F2中矮秆抗锈病植株的基因型为1/3ddRR和2/3ddRr，让其自交，并淘汰子代中的易染锈病植株，那么在得到的F4矮秆抗锈病植株中，纯合子占7/9；

（2）过程②是对花药离体培养，细胞的分裂方式为有丝分裂；玉米（2n）的单倍体植株细胞中含1个染色体组，单倍体细胞处于有丝分裂后期时染色体加倍，细胞中最多含有2个染色体组；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞不能分裂成两个子细胞，从而引起细胞内染色体数目加倍。

（3）方法二为单倍体育种，其原理是染色体数目变异，优点是明显缩短育种年限；

（4）方法三为基因工程育种，优点是打破生殖隔离，定向改变生物的遗传性状。

[点睛]：本题易错点是对相关概率的计算：对于抗锈病这一种性状，只看R、r基因：F1为 Rr ，F2中1/4RR，1/2Rr，1/4rr，F3中(1/4+1/2×1/4）=3/8RR，1/2×1/2=1/4Rr；F4中（3/8+1/4×1/4)=7/16RR；从F2中选出矮秆抗锈病d R 中ddRR 占1/3 ，ddRr占2/3，矮秆抗锈病自交一次产生F3：（1/3+2/3×1/4)=1/2ddRR， 2/3×1/2=1/3ddRr， 2/3×1/4=1/6ddrr，去掉ddrr后，矮秆抗锈病中 ddRR占1/2÷(1/2+1/3)=3/5，ddRr占2/5，矮秆抗锈病自交一次产生F4：(3/5+2/5×1/4)=7/10ddRR， (2/5×1/2）=1/5ddRr，2/5×1/4=1/10ddrr，去掉最后一种ddrr，矮秆抗锈病中ddRR占7/10÷（7/10+1/5)=7/9。