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19.番茄的抗病(R)對感病(r)為顯性,高桿(D)對矮桿(d)為顯性,兩對等位基因獨立遺傳,現以如圖所示的四種育種方法獲取純合高桿抗病番茄植株,請據圖回答問題:

(1)F1的基因型是DdRr,若過程①的F1連續自交3代,產生的后代中純合高桿抗病植株占$\frac{49}{256}$;
(2)過程②表示花藥離體培養,單倍體特點是瘦弱、高度不孕,過程③常用秋水仙素處理單倍體幼苗,其獲得的后代中純合高桿抗病植株占$\frac{1}{4}$;
(3)過程④抗病基因在葉肉細胞中表達的步驟有轉錄和翻譯;
(4)過程⑤的育種方法是誘變育種,由于突變具有不定向性和多害少利性特點,獲得的植株需進行篩選.

分析 根據題意和圖示分析可知:①為雜交育種,②③為單倍體育種,④為基因工程育種,⑤為誘變育種.
常規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→選優輻射誘變、激光誘變、化學藥劑處理花藥離體培養、秋水仙素誘導加倍 秋水仙素處理萌發的種子或幼苗
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)根據題干信息和圖形分析可知F1的基因型是DdRr,其自交三次后代中純合的高桿抗病DDTT占($\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×$$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$)($\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×$$\frac{1}{4}$+$\frac{1}{2}×\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$)=$\frac{49}{256}$.
(2)過程②表示花藥離體培養獲得單倍體,由于單倍體植株高度不育,不結種子,所以過程③常用一定濃度的秋水仙素處理單倍體的幼苗,后代4種純合子后代,其中純合高桿抗病植株占$\frac{1}{4}$.
(3)基因表達的步驟包括轉錄和翻譯.
(4)過程⑤表示誘變育種,原理是基因突變,由于突變具有不定向性和多害少利性特點,獲得的植株需進行篩選.
故答案為:
(1)DdRr  $\frac{49}{256}$
(2)花藥離體培養   瘦弱、高度不孕   秋水仙素 $\frac{1}{4}$
(3)轉錄和翻譯
(4)誘變育種   定向性和多害少利性

點評 本題考查作物育種的相關知識,意在考查學生的識圖能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力.

練習冊系列答案
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(1)請在下列空白方框中繪制出該家庭三代的遺傳系譜圖.

(2)根據對此家庭的調查結果初步推測,該遺傳病的致病基因是位于常(常/性)染色體上的隱(顯/隱)性基因.若用字母T、t表示這對基因,該家庭中甲和乙若再生一個孩子,患有該病的概率約為$\frac{1}{4}$.通過進行遺傳咨詢和產前診斷等手段,可有效降低該遺傳病患者的出生率.

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(3)該實驗結果可以驗證雜種子一代的基因組成,其意義類似于孟德爾豌豆實驗中測交實驗的意義.
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