Question

【題目】玉米（2n=20)的高稈(D)對矮稈（d)為顯性，抗銹病（R)對易染銹病(r)為顯性，控制上述性狀的兩對基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合矮稈抗銹病玉米植株，研究人員采用了如圖所示的方法。據圖問答有關問題：

（1）過程①中，Fl連續自交3代，則產生的F4中純合抗銹病植株占_______________。從F2開始逐代篩選出矮稈抗銹病植株，讓其自交，并淘汰子代中的易染銹病植株，那么在得到的F4矮稈抗銹病植株中，純合子占__________。

（2）過程②中的細胞分裂方式為__________。單倍體植株在生長發育過程中，細胞最多含有________個染色體組。用秋水仙素處理單倍體植株導致染色體數目加倍的原理是______________。

（3）方法二育種的原理是_________，與方法一相比，采用方法二培育玉米新品種最大的優點是_________。

（4）與傳統雜交育種相比，采用方法三培育玉米新品種的優點是________________________。

Answer 1

【答案】 7/16 7/9 有絲分裂 2 抑制紡錘體的形成 染色體數目變異（或染色體變異） （后代均為純合子，可）明顯縮短育種年限 定向改變生物的遺傳性狀

【解析】本題以某一作物育種為背景，綜合考查雜交育種、單倍體和基因工程育種的區別與聯系。

（1）F1連續自交3代，F4中雜合子Aa占1/23=1/8，純合子占7/8，其中純合抗銹病RR植株占7/16；F2中矮稈抗銹病植株的基因型為1/3ddRR和2/3ddRr，讓其自交，并淘汰子代中的易染銹病植株，那么在得到的F4矮稈抗銹病植株中，純合子占7/9；

（2）過程②是對花藥離體培養，細胞的分裂方式為有絲分裂；玉米（2n）的單倍體植株細胞中含1個染色體組，單倍體細胞處于有絲分裂后期時染色體加倍，細胞中最多含有2個染色體組；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使細胞不能分裂成兩個子細胞，從而引起細胞內染色體數目加倍。

（3）方法二為單倍體育種，其原理是染色體數目變異，優點是明顯縮短育種年限；

（4）方法三為基因工程育種，優點是打破生殖隔離，定向改變生物的遺傳性狀。

[點睛]：本題易錯點是對相關概率的計算：對于抗銹病這一種性狀，只看R、r基因：F1為 Rr ，F2中1/4RR，1/2Rr，1/4rr，F3中(1/4+1/2×1/4）=3/8RR，1/2×1/2=1/4Rr；F4中（3/8+1/4×1/4)=7/16RR；從F2中選出矮稈抗銹病d R 中ddRR 占1/3 ，ddRr占2/3，矮稈抗銹病自交一次產生F3：（1/3+2/3×1/4)=1/2ddRR， 2/3×1/2=1/3ddRr， 2/3×1/4=1/6ddrr，去掉ddrr后，矮稈抗銹病中 ddRR占1/2÷(1/2+1/3)=3/5，ddRr占2/5，矮稈抗銹病自交一次產生F4：(3/5+2/5×1/4)=7/10ddRR， (2/5×1/2）=1/5ddRr，2/5×1/4=1/10ddrr，去掉最后一種ddrr，矮稈抗銹病中ddRR占7/10÷（7/10+1/5)=7/9。