Question

20．沧州市重要的棉产区，棉花种植面积达200万亩，已知棉花的棉铃大由A基因控制、纤维长由b基因控制，这两种基因是自由组合的．现有AABB、aabb两个品种，为培育出棉铃大，纤维长优良品种优良的AAbb，可采用的方法如图所示，请根据图回答问题：
（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种，其原理是基因重组，在这种育种过程中，一般是从第F₂代开始进行筛选．
（2）在实验室中，过程⑤常采用花药离体培养技术得到Ab个体．在用秋水仙素（药品）处理，得到AAbb的纯合品种．
（3）过程④将抗虫基因C转入该优良品种，使其具有抵抗害虫的能力，使用的工具有限制酶和DNA连接酶．
（4）过程⑦的育种方式是除了用γ射线，还可以用激光、亚硝酸盐等理化手段，优点是短时间内提高突变率．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：①②③为杂交育种，①⑤⑥为单倍体育种，⑦是诱变育种，④是基因工程育种．
四种育种方法的比较如下表：

	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）

解答 解：（1）由品种AABB、aabb经过①杂交、②和③自交过程培育出新品种的育种方法称之为杂交育种，其原理是杂种子一代减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合．由于要在F₂代才开始出现AAbb个体，所以应用此育种方式一般从F₂代才能开始选育AAbb个体．
（2）过程⑤常采用花药离体培养技术得到单倍体Ab个体．其幼苗在秋水仙素的作用下，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，从而得到AAbb的纯合品种．
（3）过程④将抗虫基因C转入该优良品种是利用基因工程技术，使其具有抵抗害虫的能力，使用的工具有限制酶和DNA连接酶．
（4）⑦是用γ射线诱变育种，原理是基因突变，方向是不定向的，还可以用激光、亚硝酸盐等理化手段，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，短时间内提高突变率．
故答案为：
（1）杂交育种  基因重组   F₂
（2）花药离体培养    秋水仙素
（3）限制酶和DNA连接酶
（4）激光、亚硝酸盐    短时间内提高突变率

点评 本题考查育种原理的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．要求学生将杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种等方式的原理识记并理解，属于中档题．