Question

【题目】以甲品种矮秆易感稻瘟病（ddrr）和乙品种高秆抗稻瘟病（DDRR）两种野生水稻，进行如图Ⅰ的育种。请回答下列问题：

（1）以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交，得F1。F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的占________。

（2）图中⑦途径的常用方法是_______，其原理是____________⑧过程常用试剂是________，其作用原理是________。

（3）科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该选择图中________(填数字)表示的途径最为合理可行，该技术手段依据的基本原理是________。

（4）图中①②所表示的育种方法成功率低的原因是___________。

（5）若发现甲品种的2号染色体有三条，其组成如图Ⅱ所示，此变异类型为____________。假如甲在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极，最终形成具有1条和2条染色体的配子，那么以甲为母本与一个正常植株测交，后代的基因型（只考虑高杆和矮秆这一对相对性状）及比例为____________。

Answer 1

【答案】3/4 花药离体培养 植物细胞的全能性 秋水仙素 抑制纺锤体形成，使染色体加倍 ③④ 基因重组 基因突变具有低频性、不定向性的特点 染色体（数目）变异 Dd：ddd：Ddd：dd=1：1：2：2

【解析】

五种育种方法比较如下表：

	杂交育种	诱变育种	单倍体育种	多倍体育种	基因工程育种
原理	基因重组	基因突变	染色体变异	染色体变异	基因重组
常用方式	①选育纯种：杂交→自交→选优→自交 ②选育杂种：杂交→杂交种	①物理：紫外线、X或γ射线，微重力、激光等处理、再筛选 ②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择	花药离体培养，然后再使染色体数目加倍	秋水仙素处理萌发的种子或幼苗	转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种
优点	①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上 ②操作简便	可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状	①明显缩短育种年限 ②所得品种为纯合子	器官巨大，提高产量和营养成分	打破物种界限，定向改变生物的性状
缺点	①育种时间长 ②不能克服远缘杂交不亲和的障碍	有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)	技术复杂且需与杂交育种配合	只适用于植物，发育延迟，结实率低	有可能引发生态危机
应用	用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦	高产青霉菌	用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦	三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦	转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉

（1）矮杆易感稻瘟病（ddrr）和高杆抗稻瘟病（DDRR）杂交得到F1，F1基因型为DdRr，然后自交得F2，F2中能够稳定遗传的基因型为DDRR、DDrr、ddRR、ddrr，占所有个体的1/4，所以不能稳定遗传的占3/4。

（2）图中⑦途径得到单倍体植株，其应用的原理是植物细胞的全能性，⑧途径将单倍体植株培育成正常植株，常用试剂为秋水仙素，原理是秋水仙素可以抑制植物细胞纺锤体形成，导致细胞有丝分裂无法正常进行，细胞染色体数目加倍。

（3）在自然条件下，人体蛋白不能在水稻中产生，所以为了让水稻产生相应蛋白，必须将编码人体蛋白的基因导入水稻细胞中，所以应用的育种方法为基因工程育种，为题中的③④途径，依据的原理是基因重组。

（4）题中①②途径表示诱变育种，由于基因突变频率低，以及其具有不定向性，所以成功率低，育种周期长。

（5）由题知该水稻为二倍体水稻，在细胞中出现一组三条2号染色体，所以发生了染色体（数目）变异，在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极，最终形成具有1条和2条染色体的配子，则产生配子基因型及比例为D：dd：Dd：d=1:1:2:2，与纯合隐性正常植株（基因型为dd，只产生d配子）测交，后代基因型及比例为Dd：ddd：Ddd：dd=1：1：2：2。