Question

13．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法．图中两对相对性状独立遗传，高蔓（A）、感病（B）是显性性状．据图分析回答：

（1）过程①表示的育种方式是杂交育种，F₁自交获得的F₂中，高蔓抗病植株中纯合体占$\frac{1}{16}$．
（2）过程②表示的育种方式是单倍体育种，可以取任一植株的适宜花药作为培养材料，培养得到的单倍体幼苗，再用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，获得的二倍体植株．该育种方法的优点是明显缩短育种年限．
（3）过程③表示的育种方式是植物组织培养，叶肉细胞培育成转基因植株的过程体现了细胞的性全能性．
（4）过程④表示的育种方式是诱变育种，该育种方法利用的原理是基因突变．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：
①为杂交育种中对筛选植株连续自交；
②是单倍体育种中选取花药进行离体培养；
③是植物组织培养，将植物离体细胞培养成植株；
④是诱变育种，采用物理和化学的方法以及利用失重、宇宙射线等手段诱发生物基因突变．

解答 解：（1）过程①为杂交育种．纯种高蔓感病植株植株AABB与矮蔓抗病植株aabb杂交得到的F₁高蔓感病的基因型为AaBb，自交1代，产生的F₂代中高蔓植株为$\frac{1}{4}$AA、$\frac{1}{2}$Aa，抗病植株的基因型为$\frac{1}{4}$bb，高蔓抗病植株中纯合体AAbb概率=$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}=\frac{3}{16}$．
（2）由于F₁的基因型为AaBb，其减数分裂后可产生AB、Ab、aB、ab四种花药，再用秋水仙素处理，使染色体数目加倍，获得的二倍体植株的基因型分别是AABB、AAbb、AABB、aabb，单倍体育种获得的是纯合体，自交后代不发生性状分离，其优点是明显缩短育种年限．
（3）过程③表示的育种方式是植物的组织培养，每一个完整的细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，所以单个细胞经过细胞分裂和分化后具有形成整个生物体的潜能，所以植物细胞全能性的物质基础是细胞核．
（4）诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状；其原理是基因突变，采用物理和化学的方法以及利用失重、宇宙射线等手段诱发生物基因突变．
故答案是：
（1）杂交育种  $\frac{1}{16}$
（2）单倍体育种      明显缩短育种年限
（3）植物组织培养  全能性
（4）诱变育种   基因突变

点评 本题考查作物育种的相关知识，考试中常以某一作物育种为背景，综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种及基因工程育种的区别与联系，这部分需要重点记忆杂交育种的概念和原理以及诱变育种的原理．