題組　生物變異與育種原理的應(yīng)用

1.(2014·新課標全國Ⅰ，32)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒狀)品種，已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少�；卮鹣铝袉栴}：

(1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種目的是獲得具有____________優(yōu)良性狀的新品種。

(2)雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律;其余兩個條件是_____________________________________

________________________________________________________________________。

(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測交實驗的過程。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)抗病矮稈　(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律;控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上　(3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交，產(chǎn)生F1，讓F1與感病矮稈植株雜交

解析　(1)雜交育種能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)雜交育種依據(jù)的原理是基因重組，控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，每對基因單獨考慮時符合分離定律。(3)測交是指用F1和隱性純合子雜交，故應(yīng)先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1，然后再進行測交實驗。

2.(2015·浙江，32)某自花且閉花受粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r控制，抗病為顯性;莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d，E、e)控制，同時含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖�，F(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請回答：

(1)自然狀態(tài)下該植物一般都是________合子。

(2)若采用誘變育種，在γ射線處理時，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有____________________和有害性這三個特點。

(3)若采用雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F2等分離世代中________抗病矮莖個體，再經(jīng)連續(xù)自交等________手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過程所需的________。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為________。

(4)若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有__________________________________。請用遺傳圖解表示其過程(說明：選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。

答案　(1)純

(2)稀有性、多方向性

(3)選擇　純合化　年限越長　矮莖∶中莖∶高莖=9∶6∶1

(4)基因重組和染色體變異　遺傳圖解如圖所示

解析　(1)已知該植物為自花且閉花受粉的植物，所以在自然狀態(tài)下發(fā)生的是自交現(xiàn)象，一般都是純合子。(2)誘變育種主要利用基因突變的原理，因為基因突變具有有害性、稀有性和多方向性，所以需要處理大量種子。(3)雜交育種是利用基因重組的原理，有目的的將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在同一個個體上，一般通過雜交、選擇和純合化等手段培養(yǎng)出新品種。如果控制性狀的基因數(shù)越多，則育種過程中所需要的時間越長。若只考慮莖的高度，據(jù)題意可知親本為純合子，所以它們的基因型為DDEE(矮莖)和ddee(高莖)，其F1的基因型為DdEe，表現(xiàn)型為矮莖，F(xiàn)1自交后F2的表現(xiàn)型及其比例分別為矮莖(D-E-)∶中莖(D-ee和ddE-)∶高莖(ddee)=9∶6∶1。(4)單倍體育種的原理是基因重組和染色體變異。遺傳圖解見答案。

3.(2015·重慶，8節(jié)選)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題，引進了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(yīng)性差的純種公牛。擬進行如下雜交：

♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長基因的純種)―→C

選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是____________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上)。

答案　生長發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A×♀C　1/8

解析　由于胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育，所以選擇B作為母本。若子代母牛表現(xiàn)為適宜本地生長，但產(chǎn)奶量并未提高，說明適宜本地生長是顯性性狀(設(shè)基因為M)，高產(chǎn)奶是隱性性狀(設(shè)基因為n)。則♂A基因型是mmnn，♀B基因型是MMNN，♀C基因型是MmNn，為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛(M_nn)，可選擇♂A和♀C進行雜交，后代出現(xiàn)該種母牛的概率是1/2×1/2×1/2=1/8。

依綱聯(lián)想

1.不同需求的育種方法選擇與分析

(1)若要求培育隱性性狀的個體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。

(2)若要求快速育種，則應(yīng)用單倍體育種。

(3)若要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，則可利用誘變育種的方法。

(4)若要求提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可運用多倍體育種。

(5)若要求將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可用雜交育種，亦可利用單倍體育種。

(6)若實驗植物為營養(yǎng)繁殖，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。

(7)若要求克服遠緣雜交不親和的障礙，定向改變現(xiàn)有性狀，則可以選擇基因工程育種。

(8)若要培育原核生物，因其不能進行減數(shù)分裂，則一般采用誘變育種。

2.花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種

(1)花藥離體培養(yǎng)僅獲得單倍體幼苗。

(2)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和誘導(dǎo)單倍體染色體加倍。

3.區(qū)分雜交后代的子代性狀與母本上所收獲的性狀

雜交子代性狀為F1個體的性狀，其中出現(xiàn)最早的為種子中胚的形狀、顏色等性狀，出現(xiàn)最晚的是果實(顏色、形狀等)、種子、種皮所表現(xiàn)出的性狀;而母本植株上所結(jié)的果實或種皮的性狀并不是F1的，而是母本直接表現(xiàn)出的性狀。