Question

9．如图表示以番茄植株（HhRr）为实验材料培育新品种的途径．请据图分析回答下列问题：

（1）途径2、3中获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性．
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径2（填序号）．品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为$\frac{1}{4}$，品种C的基因型是HHhhRRrr．
（3）品种C与B是否为同一个物种？否（填“是”与“否”），原因是存在生殖隔离．
（4）途径4依据的原理是，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是能够产生新基因，提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型．
（5）现有一杂合抗旱番茄，基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r，研究发现，与蛋白r比较，诱变后的蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如下图所示：

注：字母代表氨基酸，序列上数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点．
据图推测，r基因突变为R基因时，导致①处突变的原因是发生了碱基对的替换，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失．研究发现，蛋白R相对分子质量明显大于蛋白r，出现此现象的原因可能是蛋白质合成延迟终止，进一步研究发现蛋白R与抗旱有关，相关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过控制酶的合成，控制代谢过程，进而控制生物体的性状实现的．

Answer 1

分析 分析图解：途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A；途径2是利用染色体变异的原理通过单倍体育种的方式获得品种B；途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理后获得四倍体植株，属于多倍体育种；途径4是利用基因突变的原理进行了诱变育种．

解答 解：（1）植物组织培养技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性．
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种，应采用的育种方法是单倍体育种，即图中2途径．途径3中幼苗的基因型是HhRr，品种A是杂交育种形成的，基因型为HhRr的概率为$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$．番茄植株（HhRr）经多倍体育种使染色体数目加倍，品种C的基因型是HHhhRRrr．
（3）品种C与B存在生殖隔离，故不是同一个物种．
（4）途径4是诱变育种，原理是基因突变；与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因，提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型．
（5）据图推测，r基因突变为R基因时，导致①处突变的原因是发生了碱基对的替换，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或缺失．研究发现，蛋白R相对分子质量明显大于蛋白r，出现此现象的原因可能是蛋白质合成延迟终止，进一步研究发现与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过控制酶的合成，控制代谢过程，进而控制生物体的性状．
故答案为：
（1）植物细胞的全能性
（2）2      $\frac{1}{4}$      HHhhRRrr　
（3）否　            存在生殖隔离
（4）基因突变    能够产生新基因，提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型
（5）替换      增添或缺失      蛋白质合成延迟终止      控制酶的合成，控制代谢过程，进而控制生物体的性状

点评 本题考查了植物育种方法中的杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种和基因工程育种等方式，意在通过过程图的理解，综合考查不同育种方法的特点．