Question

5．玉米（2n=20）属于雌雄同株的植物．高秆（A）对矮秆（a）为显性，感病（T）对抗病（t）为显性，两对相对性状独立遗传．现有①高秆抗病纯种与②矮秆感病纯种杂交得到③种子，再做进一步处理如下图所示，请据图回答下列问题：

（1）玉米基因组的测序需要测定10条染色体的DNA序列．
（2）培育矮秆抗病植株的实验中可以运用诱变育种、杂交育种和单倍体育种的技术，其中单倍体育种依据的遗传学原理是染色体变异．
（3）图中由③到⑦的过程中涉及了两种分裂方式，该育种过程常用的方法是花药离体培养法，⑦的基因型为AT、At、aT、at，得到⑨植株过程中用到的秋水仙素其作用是抑制纺锤体的形成．
（4）图中由③到④的过程中产生的变异具有不定向性和多害少利性等特点．
（5）⑧植株通常不能（填“能”或“不能”）产生种子，其原因是二倍体和四倍体杂交产生三倍体，三倍体减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子．

Answer 1

分析 四种育种方法：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种
方法	杂交→自交→选优	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）
举例	高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种	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

分析题图：③→④是诱变育种，原理是基因突变；③→⑤→⑩是杂交育种，原理是基因重组；③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；③→⑦→⑨是单倍体育种，原理是染色体变异．

解答 解：（1）玉米核染色体为2n=20，并且雌雄同株，故基因组测序工作要完成一个染色体组即10条染色体的测序．
（2）分析题图：③→④是诱变育种，原理是基因突变；③→⑤→⑩是杂交育种，原理是基因重组；③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；③→⑦→⑨是单倍体育种，原理是染色体变异．
（3）图中由③种子→植株过程进行的是有丝分裂，植株→花粉过程经过了减数分裂，再由花粉→幼苗过程进行了有丝分裂，该育种过程常用的方法是花药离体培养法．根据题意可知，①高秆抗病纯种（AAtt）与②矮秆感病纯种（aaTT）杂交得到③（AaTt），③产生的花粉的基因型为AT、At、aT、at，因此花药离体培养得到的⑦的基因型为AT、At、aT、at，再经过秋水仙素处理使染色体数目加倍，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成．
（4）基因突变具有不定向性、随机性、多害少利性、低频性等特点．
（5）根据题意可知，植株⑤是二倍体，植株⑥是四倍体，因此杂交得到的植株⑧为三倍体，由于三倍体减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，因此⑧植株通常不能产生种子．
故答案为：
（1）10
（2）诱变育种    杂交育种   染色体变异
（3）两    花药离体培养    AT、At、aT、at   抑制纺锤体的形成
（4）多害少利性 
（5）不能    二倍体和四倍体杂交产生三倍体，三倍体减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子

点评 本题考查诱变育种、染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．