Question

15．20世紀(jì)50年代，科學(xué)家受達(dá)爾文進(jìn)化思想的啟發(fā)，廣泛開展動植物育種研究，通過人工創(chuàng)造變異選育新品種，這一過程被人們形象地稱為人工進(jìn)化．圖中甲～丙分別表示棉花、小麥、玉米等植物的人工進(jìn)化過程，請分析回答：

（1）圖甲中，棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新類型，是因?yàn)?SUP>60Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的增添、缺失或改變；⁶⁰Co處理后產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀，說明基因突變具有多方向性（不定向性）的特點(diǎn)．
（2）棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高．從圖甲誘變l代中選擇表現(xiàn)型為棕色高酚和白色低酚的植株作為親本，利用單倍體育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種．
（3）圖乙中，真菌的抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均有四種脫氧核苷酸構(gòu)成，且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)；與圖甲中的誘變育種方法相比，該技術(shù)最大的特點(diǎn)是定向改造生物性狀．
（4）圖丙中方法A處理后所得植株為單倍體；方法B處理可使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，其原理是
抑制了細(xì)胞分裂是紡錘體的形成．
（5）分析圖可知，人工進(jìn)化與自然界生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)都是基因頻率的改變．

Answer 1

分析 育種方法比較：

名稱	原理	常用方法	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)	應(yīng)用
雜交育種	基因重組	雜交→自交→篩選	使分散在同一物種或不同品種中的多個優(yōu)良性狀集中于同一個體上，即“集優(yōu)”	（1）育種時間長 （2）局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個體	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥
		培育雜合子品種：一般是選取純和雙親雜交，產(chǎn)生子一代		年年制種
誘變育種	基因突變	（1）物理：紫外線、α射線、微重力、激光等處理、再篩選 （2）化學(xué)：秋水仙素、硫酸二乙酯處理，再篩選	提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀	盲目性大，有利變異少，工作量大，需要大量的供試材料	高產(chǎn)青霉菌、“黑農(nóng)五號”大豆品種等的培育
單倍體育種	染色體變異（染色體組成倍地減少）	（1）先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株 （2）將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子	明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加快育種進(jìn)程	技術(shù)復(fù)雜	用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥
多倍體育種	染色體變異（染色體組成倍地增多）	用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗	操作簡單，能較快獲得所需品種	技術(shù)復(fù)雜，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物	三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥、四倍體水稻
基因工程育種	基因重組	提取目 的基因→裝入運(yùn)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測與表達(dá)→篩選出符合要求的新品種	目的性強(qiáng)；育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙	技術(shù)復(fù)雜，安全性問題多，有可能引起生態(tài)危機(jī)	轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

解答 解：（1）分析圖甲可知，棉花纖維顏色和棉酚含量出現(xiàn)新類型屬于誘變育種，利用的原理為基因突變，即⁶⁰Co導(dǎo)致相應(yīng)基因發(fā)生了堿基對的增添、確實(shí)或改變；⁶⁰Co處理后產(chǎn)生棕色、低酚等新性狀，說明基因突變具有多方向性（不定向性）的特點(diǎn)．
（2）分析圖甲可知，白色高酚為純合子，則誘變產(chǎn)生的棕色為顯性性狀，基因型可以用Aa表示；高酚自交產(chǎn)生低酚，則低酚為隱性，用bb表示．棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高．由于單倍體育種可以明顯縮短育種年限，因此從圖甲誘變l代中選擇表現(xiàn)型為棕色高酚（AaBB或AABB）和白色低酚（aabb）的植株作為親本，利用單倍體育種方法可以快速獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種．
（3）分析圖乙，該育種屬于基因工程育種，真菌的抗蟲基因能整合到小麥DNA上的基礎(chǔ)是二者均有四種脫氧核苷酸構(gòu)成，且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)；與圖甲中的誘變育種方法相比，基因工程育種最大的特點(diǎn)是定向改造生物性狀．
（4）分析圖丙，圖中方法A表示花藥離體培養(yǎng)，方法B表示秋水仙處理，因此方法A處理后所得植株為單倍體；方法B處理可使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，其原理是抑制了細(xì)胞分裂是紡錘體的形成．
（5）分析圖可知，人工進(jìn)化與自然界生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)都是基因頻率的改變．
故答案為：
（1）增添、缺失或改變     多方向性（不定向性）
（2）棕色高酚   白色低酚    單倍體
（3）二者均有四種脫氧核苷酸構(gòu)成，且都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)     定向改造生物性狀
（4）單    抑制了細(xì)胞分裂是紡錘體的形成
（5）基因頻率的改變

點(diǎn)評 本題考查幾種育種方法和生物的進(jìn)化，意在考查考生理解所學(xué)知識要點(diǎn)的能力，理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題．