题目内容
【题目】白菜和甘蓝是常见于大众餐桌的蔬菜,都是二倍体植物。如图是利用白菜和甘蓝培育作物新品种的过程示意图(图中A、B为染色体组成),请回答下列问题:
(1)图中秋水仙素的作用是_______________,以上育种方法的原理是_______________。
(2)甲、乙、丙、丁4种植株中,可育的有____________;从“现代生物进化理论—物种形成”的角度分析,不可育的原因是______________________________。
(3)据图可知植株丁的染色体组成及数目为___________________。
(4)若要对植株丙作基因组测序,则需检测______________条染色体上DNA的碱基序列。
【答案】抑制纺锤体的形成 染色体变异 甲、丙 不同物种间存在生殖隔离 3n=AAB=29 19
【解析】
常见的育种方法有:杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种,比较如下:
杂交育种 | 诱变育种 | 单倍体育种 | 多倍体育种 | |
方法 | (1)杂交→自交→选优(2)杂交 | 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) |
优点 | 不同个体的优良性状可集中于同一个体上 | 提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程 | 明显缩短育种年限 | 营养器官增大、提高产量与营养成分 |
缺点 | 时间长,需要及时发现优良性状 | 有利变异少,需要处理大量实验材料,具有不确定性 | 技术复杂,成本高 | 技术复杂,且需要与杂交育种配合;在动物中难以实现 |
(1)秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,作用的时期是有丝分裂前期。用秋水仙素处理可以诱导多倍体的产生,育种方法的原理为染色体变异。
(2)植株甲获取的原理是染色体组加倍,为同源四倍体,可育;植株乙是通过杂交获得的异源二倍体,不可育;植株丙获取的原理是染色体组加倍,为异源四倍体,可育;植株丁是通过杂交获得的异源三倍体,不可育。 不同物种间存在生殖隔离,即使能产生后代,后代也不可育。
(3)白菜(2n=AA=20)经秋水仙素处理后形成甲,甲的染色体组成和染色体数为:4n=AAAA=40,甲与甘蓝(2n=BB=18)杂交产生丁,丁的染色体组成及数目为3n=AAB=29。
(4)白菜(2n=AA=20)和甘蓝(2n=BB=18)杂交产生乙(AB=19),乙(AB=19)经秋水仙素处理后产生植株丙(2AB=38),基因组测序时只需要测同源染色体中的一条,由于白菜和甘蓝为雌雄同株生物,因此只需要测19条染色体上DNA的碱基序列。