Question

10．玉米的高秆易倒伏（H）对矮秆抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上．如图表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种（hhRR）的过程．
（1）利用方法Ⅰ培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为花药离体培养，这种植株的特点是植株弱小而且高度不育，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．这种育种方法的原理是染色体变异，其优点是可明显缩短育种年限．
（2）图中所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法Ⅲ，其原因是基因突变频率很低而且是不定向的．
（3）用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F₂），F₂植株中自交会发生性状分离的基因型共有5种，这些植株在全部F₂中的比例为$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：方法Ⅰ是单倍体育种，原理是染色体变异；方法Ⅱ是杂交育种，原理是基因重组；方法Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变．

解答 解：（1）利用方法Ⅰ单倍体育种培育优良品种时，获得hR单倍体植株常用的方法为花药离体培养，单倍体植株的特点是植株弱小而且高度不育，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．这种育种方法的原理是染色体变异，其优点是获得的后代都是纯合体，自交不出现性状分离，因而能明显缩短育种年限．
（2）由于基因突变频率很低而且是不定向的，所以图中所示的三种方法中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法Ⅲ诱变育种．
（3）基因型为HhRr的植株自交获得子代，子代的基因型共有9种，其中四种纯合子HHRR、HHrr、hhRRR、hhrr不会发生性状分离，其余五种是杂合子，会发生性状分离；发生性状分离的植株占后代的比例是：1-$\frac{1}{16}$×4=$\frac{3}{4}$．
故答案为：
（1）花药离体培养     植株弱小而且高度不育   染色体变异  可明显缩短育种年限
（2）Ⅲ基因突变频率很低而且是不定向的
（3）5        $\frac{3}{4}$

点评 本题的知识点是基因突变特点，单倍体育种、杂交育种、诱变育种的过程和原理，基因自由组合定律的实质和应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识都内在联系并学会根据题干信息进行推理、计算．