Question

9．传统的农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培育途径逐渐被拓宽．目前培育农作物新品种的途径被广泛应用．如图为水稻的几种不同育种方法示意图．据图回答：

（1）图中A、D方向所示的途径表示杂交育种方式，A→B→C途径表示单倍体育种方式．这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在明显缩短育种年限．
（2）B常用方法为花药离体培养，C、F过程中最常用的药剂是秋水仙素．
（3）图中E常用各种射线照射或者用亚硝酸等处理，此种育种方法利用的遗传学原理是基因突变．
（4）由G的过程涉及的生物工程技术为基因工程．
（5）上述育种过程中均用到了基因重组原理的是（填字母）A、D、G．
（6）G所示过程可以采用花粉粒通道法，这是基因工程操作“四步曲”的目的基因导入受体细胞环节，此外基因工程还有三个步骤分别是提取目的基因、目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定．

Answer 1

分析 1、五种育种方法的总结：
杂交育种原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）．
诱变育种原理：基因突变，方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得．
单倍体育种原理：染色体变异，方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点  明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离．
多倍体育种：原理：染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗．秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂．当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞．如八倍体小黑麦的获得和无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就．
基因工程育种原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状．操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等．举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等．
2、根据题意和图示分析可知：AD为杂交育种，ABC为单倍体育种，E为诱变育种，F为多倍体育种，GHIJ是基因工程育种．

解答 解：（1）两个亲本有性杂交，再让杂种子一代自交的育种方法为杂交育种，所以图中A→D方向所示的途径表示杂交育种方式，用子一代花药离体培养获单倍体植株，再用秋水仙素处理幼苗，使其染色体加倍的育种方法是单倍体育种，所以A→B→C的途径表示单倍体育种方式．两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的途径是A→B→C．这两种育种方式相比较，后者得到的是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以其优越性主要表现在能较快得到纯合子，缩短育种年限．
（2）B为单倍体育种，常用的方法为花药离体培养，即将杂种子一代经减数分裂产生的花药进行植物组织培养，获得单倍体植株．C过程是用秋水仙素处理单倍体幼苗、F过程是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗．其作用的原理是在细胞进行有丝分裂时，能抑制纺缍体形成，从而引起细胞中染色体数目加倍．
（3）图中E常用各种射线照射或者用亚硝酸等处理，此种育种方法是诱变育种，利用的遗传学原理是基因突变．
（4）G所示过程可以采用花粉管通道法，该过程涉及的生物工程技术为基因工程．
（5）上述育种过程中均用到了基因重组原理的是A、D、G．
（6）G所示过程可以采用花粉管通道法，这是基因工程操作“四步曲”的目的基因导入受体细胞环节．此外基因工程还有三个步骤分别是提取目的基因、目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定．
故答案为：
（1）杂交  单倍体  明显缩短育种年限
（2）花药离体培养    秋水仙素
（3）基因突变
（4）基因工程或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术
（5）A、D、G
（6）目的基因导入受体细胞   提取目的基因  目的基因与运载体结合 目的基因的检测与鉴定

点评 本题考查育种原理的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．要求学生将杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种以及植物体细胞杂交等方式的原理识记并理解，属于中档题．