Question

11．現有兩個小麥品種，一個純種性狀是高桿（D），抗銹病（T）；另一個純種的性狀是矮桿（d），易染銹病（t）．兩對基因獨立遺傳．育種專家提出了如右圖所示Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得抗倒伏抗銹病小麥新品種．則：
（1）育種方法Ⅰ與育種方法Ⅱ相比優點是明顯縮短育種年限．方法Ⅰ從P開始到生產出符合要求的新品種的整個育種過程中依據的變異原理是染色體變異和基因重組．
（2）圖中①和④基因組成分別為DT ddTT．
（3）（三）過程采用的方法稱為花藥離體培養；（四）過程處理方法是用秋水仙素處理單倍體幼苗．
（4）（五）過程產生的抗倒伏抗銹病植株中的純合體占$\frac{1}{3}$；將（五）過程獲得抗倒伏抗銹病植株作親本連續自交，淘汰性狀不符合生產要求的個體，則F₂符合生產要求的個體中能穩定遺傳的個體占$\frac{7}{9}$．按照現代生物進化論的觀點，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，導致種群朝著一定的方向進化．

Answer 1

分析 1、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	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）

2、分析題圖：Ⅰ為單倍體育種，Ⅱ為雜交育種．

解答 解：（1）方法Ⅰ屬于單倍體育種，方法Ⅱ屬于雜交育種，與雜交育種相比，單倍體育種的優點是明顯縮短育種年限．方法Ⅰ的具體過程是：先雜交，后花藥離體培養形成單倍體，最后人工誘導染色體數目加倍形成純合體，其原理是基因重組和染色體變異．、
（2）圖中①為配子，基因型為DdTt的個體減數分裂可產生4種配子（DT、Dt、dT、dt）．因為①經過花藥離體培養和染色體加倍后形成DDTT，故①的基因型為DT；圖中④是由配子②染色體數目加倍而成，配子②是dT，所以④的基因型為ddTT．
為單倍體育種，單倍體育種的依據的是染色體數目變異，即由未受精的生殖細胞直接發育形成的個體，其最大優點是能明顯地縮短育種年限；方法Ⅱ為雜交育種，依據的遺傳學原理是基因重組，即在形成配子，等位基因彼此分開，位于非同源染色體上的非等位基因進行自由的組合．
（3）（三）是花藥離體培養獲得單倍體的過程；（四）過程是人工誘導使染色體數目加倍，最常用的方法是秋水仙素處理幼苗．
（4）（五）過程產生的抗倒伏抗銹病植株基因型即比例為$\frac{1}{16}$ddTT和$\frac{2}{16}$ddTt，其中純合體占$\frac{1}{3}$．（五）過程獲得抗倒伏抗銹病植株（$\frac{1}{3}$ddTT和$\frac{2}{3}$ddTt）作親本連續自交，淘汰性狀不符合生產要求的個體，則F₂符合生產要求的個體中，aaTT占$\frac{1}{3}+$$\frac{2}{3}×\frac{1}{4}+\frac{2}{3}×\frac{1}{2}×\frac{1}{4}$=$\frac{7}{12}$，aaTt占$\frac{2}{3}×\frac{1}{2}×\frac{1}{2}=\frac{2}{12}$，因此其中能穩定遺傳的個體占$\frac{7}{9}$．按照現代生物進化論的觀點，這種選擇能定向改變種群的基因頻率，導致種群朝著一定的方向進化．
故答案為：
（1）明顯縮短育種年限   染色體變異和基因重組           
（2）DT  ddTT  
（3）花藥離體培養  用秋水仙素處理單倍體幼苗 
（4）$\frac{1}{3}$     $\frac{7}{9}$      種群的基因頻率

點評 本題考查基因自由組合定律的實質及應用、雜交育種和單倍體育種的有關知識，側重考查考生識圖能力和理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容；綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題．