Question

【题目】近几十年来，科学家们广泛开展动植物育种研究，通过人工创造变异选育新品种，这一过程被人们形象地称为“人工进化”。图甲、乙、丙分别表示棉花、小麦、玉米等植物的人工进化过程，请分析回答：

（1）图甲中，棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型，是因为60Co导致相应基因发生了碱基对的_______________；60Co处理后棉花产生棕色、低酚等新性状，说明基因突变具有_____________的特点。

（2）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。从图甲诱变1代中选择表现型为______的植株作为父本和母本，利用_____育种方法可以快速获得抗虫高产棉花新品种。

（3）图乙中，真菌抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是二者均___________；与图甲中的诱变育种方法相比，该技术最大的特点是__________________。

（4）图丙中方法A处理后所得植株为_____倍体；方法B处理可使细胞内染色体数目加倍，其原理是__________。

Answer 1

【答案】增添、缺失或替换 不定向性 棕色高酚和白色低酚 单倍体 由四种脱氧核苷酸构成，且都具有规则的双螺旋结构 定向改造生物性状 单 抑制了细胞分裂时纺锤体的形成

【解析】

育种方法比较:

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名称	原理	常用方法	优点	缺点	应用
杂交育种	基因重组	杂交自交筛选	使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优”	(1)育种时间长 (2)局限于同一种或亲缘关系较近的个体	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
		培育杂合子品种:一般是选取纯和双亲杂交,产生子一代		年年制种
诱变育种	基因突变	(1)物理:紫外线、射线、微重力、激光等处理、再筛选 (2)化学:秋水仙素、硫酸二乙酯处理,再筛选	提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状	盲目性大,有利变异少,工作量大,需要大量的供试材料	高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种	染色体变异(染色体组成倍地减少)	(1)先将花药离体培养,培养出单倍体植株 (2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子	明显缩短育种年限,子代均为纯合子,加快育种进程	技术复杂	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
多倍体育种	染色体变异(染色体组成倍地增多)	用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗	操作简单,能较快获得所需品种	技术复杂,发育延迟,结实率低,一般只适用于植物	三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
基因工程育种	基因重组	提取目 的基因装入运载体导入受体细胞目的基因的检测与表达筛选出符合要求的新品种	目的性强;育种周期短;克服了远缘杂交不亲和的障碍	技术复杂,安全性问题多,有可能引起生态危机	转基因“向日葵豆”;转基因抗虫棉

(1)分析图甲可以知道,棉花纤维颜色和棉酚含量出现新类型属于诱变育种,利用的原理为基因突变,即60Co导致相应基因发生了碱基对的增添、确实或改变； 60Co处理后产生棕色、低酚等新性状,说明基因突变具有多方向性(不定向性)的特点。
(2)分析图甲可以知道,白色高酚为纯合子,则诱变产生的棕色为显性性状,基因型可以用Aa表示；高酚自交产生低酚,则低酚为隐性,用bb表示。棕色棉抗虫能力强,低酚棉产量高。因为单倍体育种可以明显缩短育种年限,因此从图甲诱变l代中选择表现型为棕色高酚(AaBB或AABB)和白色低酚aabb的植株作为亲本,利用单倍体育种方法可以快速获得抗虫高产棉花新品种。
(3)分析图乙，该育种属于基因工程育种,真菌的抗虫基因能整合到小麦DNA上的基础是二者均有四种脱氧核苷酸构成，且都具有规则的双螺旋结构；与图甲中的诱变育种方法相比，基因工程育种最大的特点是定向改造生物性状。
(4)分析图丙,图中方法A表示花药离体培养,方法B表示秋水仙处理,因此方法A处理后所得植株为单倍体；方法B处理可使细胞内染色体数目加倍，其原理是抑制了细胞分裂前期纺锤体的形成。