题目内容
20．下面①～⑤列举了五种育种方法：①甲品种×乙品种→F1→自交→F2→人工选择→自交→F3→人工选择→自交…→性状稳定遗传的新品种．
②甲品种×乙品种→F1→F1花药离体培养→若干幼苗→秋水仙素处理芽尖→若干植株→人工选择→新品种．
③正常的幼苗→秋水仙素处理→人工选择→新品种．
④人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种．
⑤获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因携带入乙种生物→新生物个体．
（1）假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的．现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用第①种方法，第①种方法的原理是基因重组，该方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为F2开始出现性状分离．若F2总数为1552株，则其中基因型为AAbb的理论上有97株．基因型为Aabb的类型经过自交，在子代符合生产要求的性状中AAbb占$\frac{1}{3}$．
（2）在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的幼苗应有2n种类型（理论数据）．与第①种方法相比，第②种方法突出的优点是明显缩短育种年限．
（3）第③种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其机理是秋水仙素抑制纺锤体的形成．
（4）第④种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌发的（而非休眠的）种子，试阐述原因萌发的种子有旺盛的细胞分裂能力，DNA复制过程中可能由于外界因素的干扰而发生基因突变．
（5）第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的转录和翻译，该方法必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶．与第①种方法相比，该方法育种的优势是打破物种界限．
分析 根据题意和图示分析可知：①是杂交育种，②是单倍体育种，③是多倍体育种，④是诱变育种，⑤是基因工程育种．
五种育种方法比较：
| 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 |
解答 解：（1）现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用第①种杂交育种的方法，其原理是基因重组．该方法属常规育种，由于F2开始出现性状分离，所以一般从F2代开始选种．若F2总数为1552株，则其中基因型为AAbb的理论上有1552×$\frac{1}{16}$=97株．基因型为Aabb的类型经过自交，在子代符合生产要求的性状（AAbb、Aabb）中AAbb占$\frac{1}{3}$．
（2）在第②种单倍体育种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，由于1对等位基因能产生2种配子，所以利用其花药离体培育成的幼苗应有2n种类型．与方法①相比，由于获得的个体都是纯合体，所以其突出优点是明显缩短育种年限．
（3）秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍．
（4）第④种方法是诱变育种，在太空中发生的变异一般是基因突变．由于萌发的种子有旺盛的细胞分裂能力，DNA复制过程中可能由于外界因素的干扰而发生基因突变，所以卫星搭载的种子应当选用萌发的而非休眠的种子．
（5）第⑤种方法是基因工程育种．培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的转录和翻译，该方法必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶．与第①种方法杂交育种相比，该方法育种的优势是能克服远缘亲本杂交不亲和的障碍，从而打破物种之间的界限．
故答案为：
（1）基因重组 F2开始出现性状分离 97 $\frac{1}{3}$
（2）2n 明显缩短育种年限
（3）秋水仙素抑制纺锤体的形成
（4）基因突变 萌发的种子有旺盛的细胞分裂能力，DNA复制过程中可能由于外界因素的干扰而发生基因突变
（5）转录和翻译 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 打破物种界限
点评 本题考查生物变异及其应用，要求考生识记生物变异的类型，掌握生物变异在育种工作中的应用；识记几种常见育种方法的原理、方法及优缺点等知识，能结合所学的知识准确答题．
①配制不同浓度的蔗糖溶液．
②制作该藻类的临时装片，并用光学显微镜观察．
③将该藻类临时装片中的清水换成不同浓度的蔗糖溶液．
④观察并记录实验结果，结果如下表（“-”表示不能发生，“+”表示能发生，“+”越多表示质壁分离程度越大）．
| 蔗糖浓度/g•mL-1 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 | 0.55 |
| 质壁分离程度 | - | - | - | - | + | ++ | +++ | +++ |
（1）选用该藻类作为实验材料的优点之一是原生质层呈绿色，便于观察．其原生质层的选择透过性取决于细胞膜和液泡膜．
（2）步骤②中，为了防止产生气泡，盖盖玻片的正确方法是先将盖玻片的一侧与水滴接触，然后轻轻放平．要将视野右上方的细胞移到中央，应将装片向右上方（方向）移动．步骤④中观察到质壁分离现象，这是该藻类细胞通过渗透作用失水的结果．
（3）分析实验结果可推测，该藻类细胞的细胞液浓度在0.35～0.40g•mL-1之间．
（4）某同学换用一定浓度的KNO3溶液重复该实验，发现在没有将KNO3溶液置换成清水的情况下，质壁分离的细胞发生了自动复原现象．在此过程中，相关物质进出细胞的方式有自由（简单）扩散、主动运输．
| A． | 纤维素 | B． | 淀粉 | C． | 葡萄糖 | D． | 核酸 |
| A． | 核酸、蛋白质、细胞 | B． | 糖类、蛋白质、细胞 | ||
| C． | 蛋白质、核酸、细胞 | D． | 核酸、糖类、细胞 |
下丘脑在人体生理调节过程中发挥着重要作用．请据图回答问题（甲、乙、丙、丁为人体内某种结构或细胞，A、B、C为调节物质）：
如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图．下列相关叙述错误的是（ ）| A． | 载体①②都是蛋白质分子 | |
| B． | 载体②具有ATP酶的功能 | |
| C． | 载体②参与了协助扩散 | |
| D． | 载体①②参与的跨膜运输过程都不是自由扩散 |
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