Question

12．通過雜交可將同一物種的不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中在一起，也可將不同物種的染色體集中在一起．甲×乙為雜交模型，請回答下列問題．
（1）無子西瓜備受青睞，結(jié)無子西瓜的植株是由父本甲二倍體西瓜與母本乙四倍體西瓜雜交得到的，培育無子西瓜的遺傳學(xué)原理是染色體變異，用二倍體西瓜的花粉刺激子房發(fā)育成無子果實(shí)．
（2）馬鈴薯品種是雜合子（有一對基因雜合即可稱之為雜合子），生產(chǎn)上常用塊莖繁殖，現(xiàn)要通過雜交方式選育黃肉（Yy）、抗病（Tt）的馬鈴薯新品種，則雜交親本甲的基因型為yyTt（或Yytt），乙的基因型為Yutt（或yyTt）．
（3）現(xiàn)有三個(gè)純系水稻品種：Ⅰ矮稈感病有芒（aabbDD）、Ⅱ高稈感病有芒（AAbbDD）、Ⅲ高稈抗病無芒（AABBdd）．
①為獲得矮稈抗病無芒純系新品種，應(yīng)選擇的雜交親本為Ⅰ、Ⅲ，獲得F₁后如讓F₁自交，則F₂中表現(xiàn)為矮稈抗病無芒的個(gè)體占F₂總數(shù)的$\frac{3}{64}$，若要獲取矮稈抗病無芒純系新品種，需將F₂中矮稈抗病無芒的個(gè)體繼續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離．
②如果在①中所述F₁的基礎(chǔ)上盡快獲得矮稈抗病無芒新品種，寫出后續(xù)的育種過程．第一步：取F₁的化藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗；
第二步：用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒純系新品種．

Answer 1

分析 四種育種方法：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	（1）雜交→自交→選優(yōu)	輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑處理	花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍	秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理	基因重組	基因突變	染色體變異（染色體組先成倍減少，再加倍，得到純種）	染色體變異（染色體組成倍增加）

解答 解：（1）無子西瓜的培育過程是：普通西瓜為二倍體植物，即體內(nèi)有2組染色體（2N=22），用秋水仙素處理其幼苗，令二倍體西瓜植株細(xì)胞染色體成為四倍體（4N=44），然后用四倍體西瓜植株做母本（開花時(shí)去雄）、二倍體西瓜植株做父本（取其花粉授四倍體雌蕊上）進(jìn)行雜交，獲得三倍體，在開花時(shí)，其雌蕊要用正常二倍體西瓜的花粉授粉，以刺激其子房發(fā)育成果實(shí)．由于胚珠不能發(fā)育為種子，而果實(shí)則正常發(fā)育，所以這種西瓜無子．
（2）根據(jù)題干可知馬鈴薯黃肉顯性性狀，抗病也是顯性性狀，故要通過雜交育種獲得黃肉抗病的新品種需要選擇雙親的基因型分別是yyTt（或Yytt）、Yytt（或yyTt）． 得到的后代中有四種表現(xiàn)型，可以根據(jù)其表現(xiàn)型黃肉抗病確定其基因型為YyRr，再利用塊莖來繁殖下一代即得到所要求的品種．如果選擇其他基因型的個(gè)體雜交，如選YYRr×YyRR或YyRR×yyRr，雜交后代中表現(xiàn)為黃肉抗病的個(gè)體不止一種基因型，難以確定哪一種符合要求．
（3）①分析題干信息可知，品種Ⅰ為矮稈純合體，而Ⅱ、Ⅲ分別是高稈感病有芒和高稈無芒品種，故若獲得矮稈抗病無芒純系新品種，應(yīng)選擇的雜交親本為品種Ⅰ（aabbDD）和品種Ⅲ（AABBdd）進(jìn)行雜交得F₁（AaBbDd），然后讓F₁自交得F₂，則F₂中表現(xiàn)為矮稈（$\frac{1}{4}$aa）抗�。�$\frac{1}{4}$BB+$\frac{2}{4}$Bb）無芒（$\frac{1}{4}$dd）的個(gè)體占F₂總數(shù)的$\frac{3}{16}$．故若要獲取矮稈抗病無芒純系新品種，需將F₂中矮稈抗病無芒的個(gè)體繼續(xù)進(jìn)行自交→篩選，直至不發(fā)生性狀分離時(shí)為止．②能明顯縮短育種年限的方法是單倍體育種，即取甲×乙雜交的獲得后代F₁，取F₁的化藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗；再用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒純系新品種．
故答案為：
（1）二倍體西瓜　四倍體西瓜　染色體變異　二倍體西瓜的花粉　
（2）yyTt（或Yytt）  Yutt（或yyTt）
（3）①Ⅰ、Ⅲ$\frac{3}{64}$   自交　不發(fā)生性狀分離
②第一步：取F₁的化藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗；
第二步：用秋水仙素處理單倍體幼苗，然后選育矮稈抗病無芒純系新品種

點(diǎn)評 本題考查了生物變異的應(yīng)用的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系、分析題意以及解決問題的能力．要求學(xué)生將雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種等方式的原理識記并理解，屬于中檔題．