Question

5．如圖表示番茄植株（HhRr）作為實驗材料培育新品種的途徑．請據(jù)圖分析回答：

（1）如圖所示，2、3兩種途徑在分別對花粉或葉肉細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗的過程中都應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性．秋水仙素的作用機理是抑制紡錘體的形成．獲得品種B的育種方法的突出優(yōu)點是明顯縮短育種年限．C可產(chǎn)生的配子類型有9種，若C自交，子代中隱性純合子所占的比例為$\frac{1}{36}$．
（2）品種C與B是否為同一個物種不是，原因是存在生殖隔離．
（3）途徑1所獲得的品種A中與親本番茄基因型相同的概率為$\frac{1}{4}$．
（4）途徑4依據(jù)的原理是基因突變．除了該途徑外，若想采用轉(zhuǎn)基因的方式使番茄獲得新基因，則必須用到的工具酶包括限制酶和DNA連接酶．

Answer 1

分析 1、分析題圖：圖示為番茄植株（HhRr）作為實驗材料培育新品種的途徑，其中途徑1是雜交育種；途徑2是單倍體育種，該途徑中將花粉培養(yǎng)成單倍體幼苗需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)；途徑3為多倍體育種，該途徑中將葉肉細(xì)胞培養(yǎng)成幼苗需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)；途徑4是誘變育種．
2、四種育種方法的比較如下表：

	雜交育種	誘變育種	單倍體育種	多倍體育種
方法	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）對花粉或葉肉細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗時需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞具有全能性；秋水仙素能抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍．B為單倍體育種，其優(yōu)點是明顯縮短育種年限．番茄植株（HhRr）經(jīng)多倍體育種使染色體數(shù)目加倍，品種C的基因型是HHhhRRrr，單獨分析每對基因，HHhh其產(chǎn)生的配子的種類及比例為HH：Hh：hh=1：4：1，同理RRrr產(chǎn)生的配子的種類及比例為RR：Rr：rr=1：4：1，因此該個體能產(chǎn)生配子的種類為3×3=9種，若其自交，子代中隱性純合子（hhhhrrrr）所占的比例為$\frac{1}{6}×\frac{1}{6}=\frac{1}{36}$．
（2）品種C與B存在生殖隔離，故不是同一個物種．
（3）途徑3中幼苗的基因型是HhRr，品種A是自交育種形成的，基因型為HhRr的概率為 $\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$．
（4）途徑4是誘變育種，原理是基因突變．轉(zhuǎn)基因技術(shù)中需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
故答案為：
（1）植物組織培養(yǎng)      植物細(xì)胞具有全能性      抑制紡錘體的形成       明顯縮短育種年限       9       $\frac{1}{36}$
（2）否　存在生殖隔離
（3）$\frac{1}{4}$　　
（4）基因突變　    限制酶和DNA連接酶

點評 本題主要考查學(xué)生對知識的理解和分析能力．單倍體和單倍體育種的概念容易混淆．單倍體是用配子發(fā)育成一個個體，單倍體育種是利用花藥離體培養(yǎng)，秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使其染色體數(shù)目加倍．單倍體育種的原理是染色體數(shù)目變異．