Question

优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答。
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养____ ____，通过________育种方式，快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉做母本，棕色彩棉做父本杂交，受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉，应选择________植株，用秋水仙素处理植株的________，使其体细胞染色体数目加倍。
②如图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究___________，实验效果最好的实验处理是__________________。

③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量____________，并与单倍体枝条进行比较作出判断。
(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体，在实践中应采用____________的方法，依据后代是否出现____________作出判断。

Answer 1

(1)彩棉花粉(花药)　单倍体   (2)①父本　单倍体芽(茎的生长点)　②不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响　0.05%秋水仙素，处理12小时　③茎的粗细、叶面积的大小(营养器官的大小)    (3)(连续)自交　性状分离

解析试题分析：单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，自交后代不发生性状分离，能加快育种进程。所以可用彩棉花药进行离体培养，获得单倍植株后，用秋水仙素处理幼苗。由于以白色棉做母本，棕色彩棉做父本，所以欲获得纯合子彩棉，应选择父本植株，用秋水仙素处理植株的单倍体幼苗。根据题意和图示分析可知：实验中自变量有两个，即秋水仙素浓度和处理时间；所以实验的目的是探究不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响，通过柱状图分析可知，用0.05%秋水仙素，处理12小时的实验效果最好。由于多倍体与正常个体相比，其植株个体巨大、茎杆粗壮，叶大，合成的代谢产物增多；所以可以通过直接测量茎杆和叶，与单倍体枝条进行比较作出判断。检验显性个体是否是纯合体，最简单的方法是让其连续自交，看其后代是否发生性状分离。
考点：基因的自由组合定律、作物育种
点评：本题以培育优质彩棉为背景，考查学生从材料中获取信息的能力和对知识的理解迁移能力，难度中等。